Литий
Литий (от
греч. lithos
камень) — химический элемент I группы периодической системы Д. И. Менделеева,
порядковый номер 3, атомная масса 6,941, относится к щелочным металлам. В
природе встречается два стабильных изотопа: 6Li (7,42%) и 7Li (92,58%). Открыт
шведским учёным Ю. А. Арведсоном в 1817 году в минерале петалите, а
металлический литий был впервые получен в 1818 году английским учёным Г. Дэви.
Li — серебристо
белый металл, кристаллизуется в кубической объемно-центрической решётке,
а=0,35098 н. м. Ниже -1950С стабильная гексагональная модификация.
Литий — самый лёгкий металл. Плотность 539 кг/м3 (200С); tпл. 180,50С;
tкип. 13400С;
коэффициент теплопроводности 70,8 Вт/м.К; удельная теплоёмкость 3,31.103
Дж/кг.К; удельное электрическое сопротивление 9,29.10-8
Ом.м; температурный коэффициент электрического сопротивления 4,50.10-3
К-1; температурный коэффициент линейного расширения 5,6.10-5
К-1; твёрдость по Моосу 0,6; модуль упругости 5 ГПа; предел
прочности при растяжении 116 МПа; относительное удлинение 50-70%.
Проявляет
степень окисления +1. На воздухе покрывается плёнкой Li3N и Li2O,
при нагревании горит голубым пламенем. Известен также пероксид Li2O2. С водой реагирует с образованием гидроксида LiOH и водорода. Литий взаимодействует с галогенами,
водородом, серой и т. д., даёт соответственно гомогениды, гидрид, сульфид и т.
д. В специфических условиях могут быть получены различные фосфиды. Эти
соединения и гидроксид очень реакционно способны. Растворяясь в неорганических
кислотах, литий даёт соли. Литий образует многочисленные литийорганические
соединения. Известны твёрдые растворы лития с некоторыми металлами (Mg, Zn, Al), а со многими другими он образует интерметаллические
соединения (например, LiAg, LiHg). Попадая
в организм, литий вызывает слабость, головокружение, сонливость, потерю
аппетита.
Среди
распространённых в земной коре элементов, литий занимает 3,2.10-3%.
При дифференциации магматических расплавов, литий накапливается в наиболее
поздних продуктах — пегматитах. При выветривании литий захватывается глинами,
его сравнительно мало в Мировом океане. Кларк лития в океанической воде 1,5.10-5.
Установлено 28 минералов лития, среди них наиболее распространены сподумен,
петалит, лепидолит, амблигонит. Близость ионных радиусов Li, Mg, Fe позволяет литию изоморфно входить в решётки
железомагнезиальных силикатов.
В биосфере
литий играет меньшую роль, чем натрий, калий.
Металлический
литий получают электролизом расплавленной смеси хлоридов лития и калия при
400-4600С, с последующей очисткой от примесей вакуумной
дистилляцией, ректификацией или зонной плавкой. Важнейшая область использования
лития — ядерная энергетика (изготовление регулирующих стержней в системе защиты
реакторов). Жидкий 7Li применяется в
качестве теплоносителя в ядерных реакторах. В металлургии литий используют для
получения на основе Mg и Al литийсодержащих сплавов; его добавление улучшает
пластичность, повышает прочность, устойчивость к коррозии.
|
