鋰(li)(li)(Lithium)是(shi)一種(zhong)金(jin)屬元素,位于(yu)(yu)元素周(zhou)期表的第二周(zhou)期IA族,元素符(fu)號為(wei)Li,它的原(yuan)子序數為(wei)3,原(yuan)子量為(wei)6.941,對(dui)應的單質(zhi)(zhi)為(wei)銀白色(se)質(zhi)(zhi)軟(ruan)金(jin)屬,也是(shi)密(mi)度最小的金(jin)屬。其熔點為(wei)180.5℃,沸(fei)點為(wei)1342℃,比(bi)熱容(rong)為(wei)3.58kJ/kg·K,可(ke)溶于(yu)(yu)硝酸、液氨等溶液,可(ke)與(yu)水(shui)反應。鋰(li)(li)常用于(yu)(yu)原(yuan)子反應堆、制輕合金(jin)及電(dian)池等。金(jin)屬鋰(li)(li)可(ke)以通過各種(zhong)途(tu)徑(jing)進入人體體內從(cong)而被器官組織吸收導(dao)致鋰(li)(li)中(zhong)毒(du),這(zhe)會引起中(zhong)樞神經系統中(zhong)毒(du)和腎臟衰竭。鋰(li)(li)和它的化合物(wu)(wu)并不像其他的堿金(jin)屬那(nei)么典型,因為(wei)鋰(li)(li)的電(dian)荷密(mi)度很大并且(qie)有穩定的氦型雙(shuang)電(dian)子層,使得(de)鋰(li)(li)容(rong)易(yi)極化其他的分子或(huo)離子,自己本(ben)身卻不容(rong)易(yi)受到極化。這(zhe)一點就影響到它和它的化合物(wu)(wu)的穩定性。
由于電極電勢最負,鋰是已知(zhi)元(yuan)素(su)(包(bao)括放射性元(yuan)素(su))中(zhong)金屬活動(dong)性最強的(de)。
2018年(nian)8月(yue),中(zhong)科院國家天(tian)文臺科研人(ren)員為首的團(tuan)隊依托LAMOST發(fa)現(xian)一顆奇特天(tian)體(ti),其鋰(li)元素含量約(yue)是(shi)同類(lei)天(tian)體(ti)的3000倍,是(shi)人(ren)類(lei)已知(zhi)鋰(li)元素豐度最高的恒(heng)星。
第(di)一(yi)塊鋰(li)(li)礦石(shi),透(tou)鋰(li)(li)長(chang)石(shi)(LiAlSi4O10)是(shi)由巴西人在(zai)(zai)名為Ut?的(de)(de)(de)(de)(de)瑞典小島上發現的(de)(de)(de)(de)(de),于(yu)18世紀90年代。當(dang)把它扔到火里(li)時會發出濃烈的(de)(de)(de)(de)(de)深紅色火焰(yan),斯德哥爾摩(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)Johan August Arfvedson分析了它并推斷它含有以前未知的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu),他把它稱作(zuo)lithium(鋰(li)(li))。他意識(shi)到這是(shi)一(yi)種新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)堿金屬(shu)(shu)元素。然而,不(bu)同于(yu)鈉(na)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),他沒能用(yong)電(dian)解(jie)法分離(li)它。1821年William Brande電(dian)解(jie)出了微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li)(li),但這不(bu)足以做實驗用(yong)。直到1855年德國化(hua)學家Robert Bunsen和英(ying)國化(hua)學家Augustus Matthiessen電(dian)解(jie)氯(lv)化(hua)鋰(li)(li)才(cai)獲得了大塊的(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li)(li)。鋰(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)英(ying)文(wen)(wen)為Lithium,來源于(yu)希臘(la)文(wen)(wen)lithos,意為“石(shi)頭”。Lithos的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一(yi)個(ge)音(yin)(yin)節發音(yin)(yin)“里(li)”。因(yin)為是(shi)金屬(shu)(shu),在(zai)(zai)左方加上部首“钅”。鋰(li)(li)在(zai)(zai)地殼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang)比鉀和鈉(na)少得多,它的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)合物不(bu)多見,是(shi)它比鉀和鈉(na)發現的(de)(de)(de)(de)(de)晚的(de)(de)(de)(de)(de)必然因(yin)素。鋰(li)(li)發現的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二年,得到法國化(hua)學家伏克蘭重新(xin)分析肯定。
鋰(li)(li)(li),原(yuan)子(zi)序數(shu)3,原(yuan)子(zi)量6.941,是最輕的堿金屬元素(su)。元素(su)名(ming)來(lai)源于希臘(la)文,原(yuan)意是“石頭”。1817年由瑞典科學家阿弗韋聰(cong)在分析透鋰(li)(li)(li)長石礦(kuang)時(shi)發現。自(zi)然界中(zhong)主要的鋰(li)(li)(li)礦(kuang)物為鋰(li)(li)(li)輝石、鋰(li)(li)(li)云母、透鋰(li)(li)(li)長石和磷(lin)鋁(lv)石等。在人和動物機體、土壤和礦(kuang)泉水、可可粉(fen)、煙葉、海藻中(zhong)都能找到鋰(li)(li)(li)。天(tian)然鋰(li)(li)(li)有兩種同(tong)位素(su):鋰(li)(li)(li)-6和鋰(li)(li)(li)-7。
金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)鋰(li)(li)為(wei)一種(zhong)銀白(bai)色(se)的(de)輕金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu);熔點(dian)為(wei)180.54°C,沸點(dian)1342°C,密度0.534克/厘米3,硬度0.6。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)鋰(li)(li)可溶(rong)(rong)于液氨(an)。鋰(li)(li)與其它(ta)堿(jian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)不同,在室溫下與水反(fan)應比(bi)較慢(man),但能與氮氣反(fan)應生(sheng)成(cheng)黑色(se)的(de)一氮化三鋰(li)(li)晶體。鋰(li)(li)的(de)弱(ruo)酸鹽(yan)都難溶(rong)(rong)于水。在堿(jian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)氯化物(wu)中(zhong),只有(you)氯化鋰(li)(li)易溶(rong)(rong)于有(you)機(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)。鋰(li)(li)的(de)揮發性鹽(yan)的(de)火焰呈深紅色(se),可用此來鑒定(ding)鋰(li)(li)。鋰(li)(li)很容易與氧(yang)、氮、硫等(deng)化合,在冶金(jin)(jin)工業中(zhong)可用做脫氧(yang)劑(ji)。鋰(li)(li)也可以做鉛基合金(jin)(jin)和鈹(pi)、鎂、鋁(lv)等(deng)輕質(zhi)合金(jin)(jin)的(de)成(cheng)分。鋰(li)(li)在原子(zi)能工業中(zhong)有(you)重要用途。
2018年8月,由中國(guo)科(ke)(ke)學(xue)院國(guo)家天(tian)(tian)文(wen)臺帶領的科(ke)(ke)研(yan)團隊(dui)依托大(da)科(ke)(ke)學(xue)裝置郭(guo)守(shou)敬(jing)望遠鏡(LAMOST)發現一顆奇特天(tian)(tian)體,它的鋰(li)元素含量約(yue)是同類天(tian)(tian)體的3000倍,絕對鋰(li)豐度高達4.51,是人(ren)類已(yi)知鋰(li)元素豐度最高的恒星。這一重要天(tian)(tian)文(wen)發現于(yu)北(bei)京(jing)時間8月7日凌晨,在國(guo)際科(ke)(ke)學(xue)期刊(kan)《自(zi)然·天(tian)(tian)文(wen)》(Nature Astronomy)上在線(xian)發布(bu)。
在自然界中,主要以(yi)鋰輝石、鋰云母及磷鋁石礦的形式存(cun)在。
鋰在地殼中的自(zi)然(ran)儲量(liang)為1100萬(wan)噸(dun)(dun),可開(kai)采(cai)儲量(liang)410萬(wan)噸(dun)(dun)。2004年,世界(jie)鋰開(kai)采(cai)量(liang)為20200噸(dun)(dun),其中,智利開(kai)采(cai)7990噸(dun)(dun),澳大利亞3930噸(dun)(dun),中國2630噸(dun)(dun),俄羅斯2200噸(dun)(dun),阿根廷(ting)1970噸(dun)(dun)。
鋰(li)(li)號稱(cheng)“稀有(you)(you)(you)金屬”,其實它在地殼中(zhong)(zhong)的(de)(de)含量(liang)不算(suan)“稀有(you)(you)(you)”,地殼中(zhong)(zhong)約有(you)(you)(you)0.0065%的(de)(de)鋰(li)(li),其豐度居第二十七位。已知含鋰(li)(li)的(de)(de)礦(kuang)物(wu)有(you)(you)(you)150多(duo)(duo)種,其中(zhong)(zhong)主(zhu)要(yao)有(you)(you)(you)鋰(li)(li)輝石(shi)、鋰(li)(li)云母、透(tou)鋰(li)(li)長石(shi)等。海水中(zhong)(zhong)鋰(li)(li)的(de)(de)含量(liang)不算(suan)少,總儲量(liang)達(da)2600億噸,可惜濃度太小,提(ti)煉實在困(kun)難。某些礦(kuang)泉(quan)水和(he)植(zhi)物(wu)機(ji)體(ti)里,含有(you)(you)(you)豐富的(de)(de)鋰(li)(li)。如有(you)(you)(you)些紅色(se)、黃色(se)的(de)(de)海藻和(he)煙草中(zhong)(zhong),往往含有(you)(you)(you)較多(duo)(duo)的(de)(de)鋰(li)(li)化合(he)物(wu),可供(gong)開(kai)發利用。中(zhong)(zhong)國的(de)(de)鋰(li)(li)礦(kuang)資源豐富,以中(zhong)(zhong)國的(de)(de)鋰(li)(li)鹽(yan)產(chan)量(liang)計(ji)算(suan),僅(jin)江西(xi)云母鋰(li)(li)礦(kuang)就(jiu)可供(gong)開(kai)采(cai)上百(bai)年。
銀白色(se)金屬。質較軟,可用刀切割。是最輕(qing)的金屬,密度比所有的油和液(ye)態烴都小,故應存放于(yu)固體石(shi)蠟或者白凡士林中(在液(ye)體石(shi)蠟中鋰也會浮起)。
鋰的密度(du)非常小,僅有(you)0.534g/cm3,為非氣(qi)態(tai)單(dan)質(zhi)中最小的一個。
因為鋰原子半徑小,故其比(bi)起其他的堿金屬,壓縮性最小,硬度最大(da),熔點最高。
溫度(du)(du)(du)高于-117℃時,金(jin)屬鋰是(shi)典型的(de)體心立(li)方結(jie)構,但(dan)當(dang)溫度(du)(du)(du)降至-201℃時,開始轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)為(wei)面心立(li)方結(jie)構,溫度(du)(du)(du)越低(di),轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)程(cheng)度(du)(du)(du)越大,但(dan)是(shi)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)不完全。在20℃時,鋰的(de)晶格常數為(wei)3.50?,電導約為(wei)銀的(de)五分之一(yi)(yi)。鋰容易與鐵(tie)以外的(de)任意一(yi)(yi)種(zhong)金(jin)屬熔合。
鋰(li)的焰(yan)色(se)反應為紫紅色(se)。
鋰共有七個(ge)同(tong)位(wei)(wei)素,其中(zhong)有兩個(ge)是穩定的(de),分別(bie)是Li-6和Li-7,除(chu)了穩定的(de)之(zhi)外,半衰(shuai)期最(zui)(zui)長(chang)的(de)就是Li-8,它的(de)半衰(shuai)期有838毫(hao)(hao)秒(miao),接下來是Li-9,有187.3毫(hao)(hao)秒(miao),之(zhi)后其他的(de)同(tong)位(wei)(wei)素半衰(shuai)期都在8.6毫(hao)(hao)秒(miao)以下。而Li-4是所有同(tong)位(wei)(wei)素里面半衰(shuai)期最(zui)(zui)短的(de)同(tong)位(wei)(wei)素,只有7.58043×10-23秒(miao)。
Li-6捕(bu)捉低速中(zhong)子能力很強,可(ke)以用(yong)(yong)來控制鈾反(fan)(fan)應(ying)堆中(zhong)核反(fan)(fan)應(ying)發生的速度,同(tong)時(shi)還可(ke)以在(zai)防輻射(she)和(he)延長核導彈的使(shi)用(yong)(yong)壽命方面及將來在(zai)核動(dong)力飛(fei)機和(he)宇宙飛(fei)船中(zhong)得到應(ying)用(yong)(yong)。Li-6在(zai)原(yuan)子核反(fan)(fan)應(ying)堆中(zhong)用(yong)(yong)中(zhong)子照(zhao)射(she)后可(ke)以得到氚(chuan),而(er)氚(chuan)可(ke)用(yong)(yong)來實現熱核反(fan)(fan)應(ying)。Li-6在(zai)核裝置中(zhong)可(ke)用(yong)(yong)作冷卻劑(ji)。
因為(wei)鋰(li)的電荷(he)密度很大(da)并且有(you)穩定(ding)的氦型雙(shuang)電子(zi)(zi)層,使得鋰(li)容易極(ji)化其(qi)他(ta)的分子(zi)(zi)或離(li)子(zi)(zi),自己本身卻不容易極(ji)化。這(zhe)一點就影響到它和它的化合物的穩定(ding)性(xing)。
雖然鋰(li)(li)(li)的(de)氫(qing)標電勢是(shi)最負的(de),已經達到-3.045,但由于氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鋰(li)(li)(li)溶(rong)(rong)解(jie)度不(bu)大而且鋰(li)(li)(li)與(yu)水(shui)反(fan)(fan)應時放熱不(bu)能(neng)使鋰(li)(li)(li)融(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua),所(suo)以鋰(li)(li)(li)與(yu)水(shui)反(fan)(fan)應還不(bu)如(ru)鈉劇烈,反(fan)(fan)應在(zai)(zai)進行(xing)一段時間后,鋰(li)(li)(li)表面的(de)氮(dan)(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物膜被溶(rong)(rong)解(jie),從(cong)而使反(fan)(fan)應更加(jia)劇烈。在(zai)(zai)500℃左右容易與(yu)氫(qing)發生反(fan)(fan)應,產生氫(qing)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋰(li)(li)(li),是(shi)唯一能(neng)生成穩(wen)定得足以熔(rong)融(rong)而不(bu)分解(jie)的(de)氫(qing)化(hua)(hua)(hua)(hua)物的(de)堿(jian)金(jin)屬,電離能(neng)5.392eV,與(yu)氧、氮(dan)(dan)、硫等均(jun)能(neng)化(hua)(hua)(hua)(hua)合,是(shi)唯一的(de)與(yu)氮(dan)(dan)在(zai)(zai)室(shi)溫(wen)下反(fan)(fan)應,生成氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋰(li)(li)(li)(Li?N)的(de)堿(jian)金(jin)屬。由于易受氧化(hua)(hua)(hua)(hua)而變暗。如(ru)果將鋰(li)(li)(li)丟進濃(nong)硫酸,那么它(ta)將在(zai)(zai)硫酸上(shang)快速浮動,燃燒(shao)并爆炸。如(ru)果將鋰(li)(li)(li)和氯酸鉀混合(震蕩或研磨),它(ta)也有可能(neng)發生爆炸式的(de)反(fan)(fan)應。
鋰的(de)一些反(fan)應(ying)的(de)化學(xue)反(fan)應(ying)方(fang)程式(shi):
氫(qing)(qing)化(hua)(hua)鋰遇水(shui)發生(sheng)猛(meng)烈的(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying),產生(sheng)大量的(de)氫(qing)(qing)氣(qi)。兩(liang)公斤氫(qing)(qing)化(hua)(hua)鋰分解后,可以放(fang)出(chu)氫(qing)(qing)氣(qi)5.66千升。氫(qing)(qing)化(hua)(hua)鋰的(de)確是名不虛傳的(de)“制造氫(qing)(qing)氣(qi)的(de)工廠(chang)”。第二次世界大戰期(qi)間(jian),美國飛行員備有輕便的(de)氫(qing)(qing)氣(qi)源——氫(qing)(qing)化(hua)(hua)鋰丸作應(ying)急之用。飛機失事墜落在水(shui)面時(shi),只要一(yi)碰到水(shui),氫(qing)(qing)化(hua)(hua)鋰就立即與(yu)水(shui)發生(sheng)反(fan)應(ying),釋放(fang)出(chu)大量的(de)氫(qing)(qing)氣(qi),使(shi)救(jiu)生(sheng)設(she)備(救(jiu)生(sheng)艇(ting)、救(jiu)生(sheng)衣、訊(xun)號(hao)氣(qi)球等(deng))充氣(qi)膨脹(zhang)。
鋰(li)的無機化合(he)物 碳酸鋰(li),氫氧化鋰(li),氫化鋰(li)等
鋰(li)的有機化合物 烷(wan)基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)、芳基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)、胺基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)等,例如甲基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)、正(zheng)丁基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)、苯基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li),二異丙基(ji)(ji)(ji)(ji)氨基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)等
將質(zhi)量(liang)數為6的(de)(de)(de)(de)同位素(6Li)放于原子反(fan)應(ying)堆中(zhong),用(yong)(yong)中(zhong)子照(zhao)射,可以(yi)得到氚。氚能(neng)用(yong)(yong)來(lai)進行熱核反(fan)應(ying),有(you)著(zhu)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)途。鋰主(zhu)要(yao)(yao)以(yi)硬脂(zhi)(zhi)酸鋰的(de)(de)(de)(de)形式(shi)用(yong)(yong)作潤滑脂(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)稠(chou)劑。這種潤滑劑兼有(you)高抗(kang)水(shui)性、耐(nai)高溫和良好的(de)(de)(de)(de)低溫性能(neng)。鋰化(hua)物用(yong)(yong)于陶瓷制(zhi)品(pin)中(zhong),以(yi)起到助溶劑的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。在冶金工(gong)業中(zhong)也(ye)用(yong)(yong)來(lai)作脫(tuo)氧劑或脫(tuo)氯劑,以(yi)及鉛基軸承(cheng)合(he)金。鋰也(ye)是鈹、鎂、鋁輕(qing)質(zhi)合(he)金的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)成分。
鋰(li)(li)(li)(li)與(yu)生活(huo)日(ri)用(yong)息息相(xiang)關,個人(ren)攜帶(dai)的筆記本電(dian)(dian)腦、手機(ji)、藍牙耳機(ji)等數碼產品中應用(yong)的鋰(li)(li)(li)(li)離子電(dian)(dian)池中就(jiu)含有(you)豐(feng)富的鋰(li)(li)(li)(li)元素。鋰(li)(li)(li)(li)離子電(dian)(dian)池是高能儲存介質,由(you)于鋰(li)(li)(li)(li)離子電(dian)(dian)池的高速發展,衍生帶(dai)動了鋰(li)(li)(li)(li)礦、碳(tan)酸鋰(li)(li)(li)(li)等公司業務的蓬勃(bo)發展。金屬(shu)鋰(li)(li)(li)(li)電(dian)(dian)池在(zai)軍用(yong)領域也有(you)應用(yong)。
鋰在(zai)發現后一(yi)段相當長的(de)(de)時間里,一(yi)直受(shou)到冷(leng)落,僅(jin)僅(jin)在(zai)玻璃(li)、陶瓷和潤滑劑等部門,使用了為(wei)數不多(duo)的(de)(de)鋰的(de)(de)化合物。
鋰(li)(li)(li)(li)早先的主要(yao)工(gong)業用途是以硬(ying)脂(zhi)酸鋰(li)(li)(li)(li)的形(xing)式用作潤滑劑的增(zeng)稠劑,鋰(li)(li)(li)(li)基潤滑脂(zhi)兼有高(gao)(gao)抗水性(xing),耐高(gao)(gao)溫和良(liang)好(hao)的低溫性(xing)能。如果在(zai)汽車的一(yi)(yi)些零件上加一(yi)(yi)次鋰(li)(li)(li)(li)潤滑劑,就足以用到(dao)汽車報(bao)廢(fei)為止。
在(zai)冶金(jin)工業(ye)上(shang),利用鋰(li)能(neng)(neng)(neng)強烈地和(he)氧(yang)、氮(dan)、氯、硫等物(wu)質反應的(de)(de)(de)性(xing)質,充當脫氧(yang)劑和(he)脫硫劑。在(zai)銅的(de)(de)(de)冶煉過程中(zhong)(zhong)(zhong),加(jia)入十萬分之一到萬分之一的(de)(de)(de)鋰(li),能(neng)(neng)(neng)改善銅的(de)(de)(de)內部結構,使之變得更加(jia)致密(mi),從而(er)提高銅的(de)(de)(de)導電性(xing)。鋰(li)在(zai)鑄(zhu)(zhu)造(zao)優質銅鑄(zhu)(zhu)件(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)能(neng)(neng)(neng)除(chu)去(qu)有害的(de)(de)(de)雜質和(he)氣(qi)體。在(zai)現(xian)代需要(yao)的(de)(de)(de)優質特殊(shu)合金(jin)鋼材中(zhong)(zhong)(zhong),鋰(li)是清除(chu)雜質最理想的(de)(de)(de)材料。
1kg鋰(li)燃(ran)燒(shao)后可釋放42998kJ的(de)熱量(liang)(liang),因此鋰(li)是用來(lai)作為火箭燃(ran)料的(de)最佳金(jin)屬之(zhi)一(yi)。1kg鋰(li)通過熱核反(fan)應(ying)放出的(de)能量(liang)(liang)相當于二萬多噸優(you)質(zhi)煤的(de)燃(ran)燒(shao)。若(ruo)用鋰(li)或(huo)鋰(li)的(de)化合物制成(cheng)固體燃(ran)料來(lai)代(dai)替(ti)固體推進劑,用作火箭、導彈、宇宙飛船的(de)推動力,不僅(jin)能量(liang)(liang)高(gao)、燃(ran)速(su)大,而(er)且(qie)有(you)極高(gao)的(de)比沖量(liang)(liang),火箭的(de)有(you)效載荷直接取決于比沖量(liang)(liang)的(de)大小。
如(ru)果在玻(bo)璃制造中(zhong)加入鋰,鋰玻(bo)璃的(de)溶解性只是普(pu)通(tong)玻(bo)璃的(de)1/100(每(mei)一普(pu)通(tong)玻(bo)璃杯熱茶中(zhong)大(da)約有萬分之一克(ke)玻(bo)璃),加入鋰后使玻(bo)璃成為“永(yong)不溶解”,并可以抗酸腐蝕。
純(chun)鋁太軟,當(dang)在鋁中加入少量(liang)的鋰(li)、鎂(mei)、鈹(pi)等金屬熔(rong)成合金,既輕便,又特(te)別(bie)堅硬,用這種合金來制造飛(fei)機(ji),能(neng)使飛(fei)機(ji)減輕2/3的重量(liang),一(yi)架鋰(li)飛(fei)機(ji)兩個人就(jiu)可以抬走。鋰(li)-鉛合金是一(yi)種良好的減摩材料。
真正(zheng)使鋰成為舉世矚目的(de)(de)金(jin)屬,還是在它的(de)(de)優異的(de)(de)核性(xing)(xing)能(neng)被發現之后。由于它在原子(zi)能(neng)工業(ye)上的(de)(de)獨特性(xing)(xing)能(neng),人稱它為“高能(neng)金(jin)屬”。
鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)是(shi)二(er)十世紀三、四(si)十年代才研制(zhi)開發(fa)(fa)(fa)的優質能(neng)(neng)源,它(ta)以開路電(dian)(dian)(dian)壓高,比能(neng)(neng)量(liang)高,工(gong)作溫度范圍寬,放(fang)電(dian)(dian)(dian)平衡(heng),自(zi)放(fang)電(dian)(dian)(dian)子等優點,已被廣泛(fan)應用于各種領域,是(shi)很有(you)前途的動力電(dian)(dian)(dian)池(chi)。用鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)來開動汽車(che),行車(che)費只(zhi)有(you)普通汽油(you)發(fa)(fa)(fa)動機車(che)的1/3。由鋰(li)制(zhi)取氚,用來發(fa)(fa)(fa)動原(yuan)子電(dian)(dian)(dian)池(chi)組,中間不需(xu)要(yao)充電(dian)(dian)(dian),可連續工(gong)作20年。要(yao)解決汽車(che)的用油(you)危(wei)機和排氣污(wu)染,重(zhong)要(yao)途徑之一就是(shi)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)向(xiang)鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)這樣的新型(xing)電(dian)(dian)(dian)池(chi)。
鋰(li)化合(he)物早先的(de)重(zhong)要(yao)用途之一是用于(yu)陶瓷(ci)制品(pin)中,特別是用于(yu)搪瓷(ci)制品(pin)中,鋰(li)化合(he)物的(de)主要(yao)作用是作助(zhu)熔劑。
氟化鋰(li)對紫(zi)外線(xian)有極高的透明度,用它(ta)制造的玻(bo)璃可(ke)以洞察隱蔽在銀河系最深處的奧秘(mi)。鋰(li)玻(bo)璃可(ke)用來制造電視機顯像管。
二戰期間,美國飛行員備有輕(qing)便(bian)應急(ji)的氫(qing)氣源—氫(qing)化(hua)(hua)鋰丸(wan)。當飛機(ji)失事墜落在水(shui)面時(shi),只(zhi)要一碰到(dao)水(shui),氫(qing)化(hua)(hua)鋰就立即溶解釋(shi)放(fang)出大量(liang)的氫(qing)氣,使救生設備充氣膨脹.
用(yong)氘化(hua)鋰(li)和(he)氚(chuan)(chuan)化(hua)鋰(li)來代(dai)替(ti)氘和(he)氚(chuan)(chuan)裝在氫彈里充(chong)當炸(zha)藥,達到氫彈爆(bao)炸(zha)的(de)目(mu)的(de)。中國于1967年6月17日成功(gong)爆(bao)炸(zha)的(de)第一顆氫彈里就是利用(yong)氘化(hua)鋰(li)。
硼氫(qing)(qing)化(hua)鋰(li)(li)和(he)(he)氫(qing)(qing)化(hua)鋁(lv)鋰(li)(li),在有機化(hua)學反應中(zhong)被廣泛(fan)用做還原(yuan)(yuan)劑(ji),硼氫(qing)(qing)化(hua)鋰(li)(li)能還原(yuan)(yuan)醛類、酮類和(he)(he)酯類等。氫(qing)(qing)化(hua)鋁(lv)鋰(li)(li),是制備(bei)藥物、香料和(he)(he)精(jing)細有機化(hua)學藥品等中(zhong)重要的(de)(de)還原(yuan)(yuan)劑(ji)。氫(qing)(qing)化(hua)鋁(lv)鋰(li)(li),也可用作噴(pen)氣燃料。氫(qing)(qing)化(hua)鋁(lv)鋰(li)(li)是對復雜分子的(de)(de)特殊(shu)鍵(jian)合(he)的(de)(de)強還原(yuan)(yuan)劑(ji),這種(zhong)試(shi)劑(ji)已成為許多有機合(he)成的(de)(de)重要試(shi)劑(ji)。
有(you)(you)機鋰化合物(wu)與有(you)(you)機酸(suan)反(fan)應,得到(dao)能水(shui)解(jie)成(cheng)酮的(de)加成(cheng)產物(wu),這種反(fan)應被(bei)用于維生素A合成(cheng)的(de)一步。有(you)(you)機鋰化物(wu)加成(cheng)到(dao)醛和酮上,得到(dao)水(shui)解(jie)時(shi)能產生醇的(de)加成(cheng)產物(wu)。
由鋰(li)和氨反應制得的(de)氨基鋰(li)被(bei)用來引入氨基,也被(bei)用作脫鹵(lu)試劑和催化劑。
2022年9月,哈佛大學(xue)的科學(xue)家為(wei)電(dian)(dian)(dian)動汽車(che)(EV)開發(fa)了一種新型固態(tai)鋰金屬電(dian)(dian)(dian)池。這款電(dian)(dian)(dian)池使用的是(shi)純金屬形式(shi)的鋰, 有望(wang)實現3分(fen)鐘內(nei)完(wan)全充電(dian)(dian)(dian)。
鋰(li)(li)能改善(shan)造血功能,提高(gao)人體(ti)免(mian)疫(yi)機能。鋰(li)(li)對(dui)中(zhong)樞神(shen)經活動有調節作(zuo)用,能鎮靜、安神(shen),控制神(shen)經紊亂。鋰(li)(li)可置換替代鈉,防治(zhi)心血管疾病。人體(ti)每日(ri)需攝入鋰(li)(li)0.1mg左右。
鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物必(bi)(bi)需(xu)性及人(ren)體健(jian)康效應。鋰(li)(li)(li)(li)是(shi)有(you)效的(de)(de)(de)情(qing)緒穩定劑(ji)。隨著新的(de)(de)(de)情(qing)緒穩定劑(ji)的(de)(de)(de)出現(xian),對(dui)鋰(li)(li)(li)(li)治療(liao)的(de)(de)(de)興趣和(he)研究(jiu)雖已減(jian)少,但鋰(li)(li)(li)(li)仍(reng)是(shi)治療(liao)急性躁狂癥和(he)躁狂-抑郁病(bing)預(yu)防(fang)性管(guan)(guan)理的(de)(de)(de)最有(you)效措施(shi)。許多研究(jiu)證(zheng)明,鋰(li)(li)(li)(li)對(dui)動(dong)(dong)物和(he)人(ren)具有(you)必(bi)(bi)需(xu)功能或有(you)益(yi)作用(yong)(yong)。動(dong)(dong)物缺(que)鋰(li)(li)(li)(li)可導致壽命縮短、生(sheng)(sheng)殖異常(chang)、行為(wei)(wei)改變及其他異常(chang)。人(ren)類(lei)流行病(bing)學研究(jiu)顯(xian)示,飲水(shui)(shui)鋰(li)(li)(li)(li)濃度(du)與精神病(bing)住院(yuan)率(lv)、殺人(ren)、自殺、搶(qiang)劫、暴(bao)力犯(fan)罪和(he)毒品犯(fan)罪率(lv)呈顯(xian)著負(fu)相關。毒品犯(fan)的(de)(de)(de)營養(yang)性鋰(li)(li)(li)(li)補充研究(jiu)證(zheng)明鋰(li)(li)(li)(li)有(you)改善和(he)穩定情(qing)緒的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。心臟(zang)病(bing)人(ren)、學習低(di)能者和(he)在(zai)押暴(bao)力犯(fan)發(fa)鋰(li)(li)(li)(li)含(han)量(liang)(liang)顯(xian)著降(jiang)低(di)。碳酸鋰(li)(li)(li)(li)治療(liao)的(de)(de)(de)臨床研究(jiu)表(biao)明,鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)主要反應器官(guan)為(wei)(wei)胃腸(chang)道、腎臟(zang)、神經、肌肉、內分泌和(he)心血(xue)管(guan)(guan)系統(tong)。在(zai)170~228mg Li/d治療(liao)劑(ji)量(liang)(liang)范圍內,預(yu)期的(de)(de)(de)血(xue)清鋰(li)(li)(li)(li)水(shui)(shui)平為(wei)(wei)0.4~0.8mEq/L(2.78~5.55 mg/L),無毒性反應。在(zai)鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)危險性評估(gu)中,對(dui)治療(liao)劑(ji)量(liang)(liang)采(cai)(cai)用(yong)(yong)10倍安全因(yin)(yin)子對(dui)孕婦和(he)胎兒不造成危害,這相當于成人(ren)每天攝(she)入(ru)2mg Li。動(dong)(dong)物的(de)(de)(de)NOAEL(無毒性作用(yong)(yong)水(shui)(shui))為(wei)(wei)10mg Li/kg/d,采(cai)(cai)用(yong)(yong)32倍安全因(yin)(yin)子,得到日允許攝(she)入(ru)量(liang)(liang)(ADI)為(wei)(wei)0.31mg Li/kg/d。基于動(dong)(dong)物實驗(yan)數據,鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)表(biao)觀缺(que)乏攝(she)入(ru)量(liang)(liang)為(wei)(wei):山羊:<1.5mgLi/kg,大鼠:<15μgLi/kg。人(ren)對(dui)鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)飲食需(xu)要量(liang)(liang)約為(wei)(wei)60~100 μg/d,典型的(de)(de)(de)日攝(she)入(ru)量(liang)(liang)為(wei)(wei)200~600μg。蛋類(lei)、牛奶、奶制品、魚類(lei)、土豆和(he)蔬菜含(han)有(you)豐富的(de)(de)(de)鋰(li)(li)(li)(li)。
雖然鋰(li)(li)及其化合物(wu)能夠治療許多疾(ji)病,但是(shi)過多服用鋰(li)(li)及其化合物(wu)會引起中(zhong)(zhong)樞神經系統中(zhong)(zhong)毒(du)和(he)腎臟衰竭,中(zhong)(zhong)毒(du)的前(qian)驅表現是(shi)遲鈍、倦怠(dai)、昏(hun)睡(shui)、肌肉抽搐、語(yu)詞不清、食欲降低(di)以(yi)及吐瀉等。對(dui)于鋰(li)(li)中(zhong)(zhong)毒(du)還沒有特效(xiao)解毒(du)藥,主要的治療措施是(shi)保持呼吸(xi)(xi)通暢,防止呼吸(xi)(xi)道(dao)感(gan)染。尚未發(fa)現鋰(li)(li)中(zhong)(zhong)毒(du)成癮的情況,停(ting)止服鋰(li)(li)藥后也未觀察到后遺癥。
鋰(li)(li)粉塵能(neng)在(zai)常溫下(xia)燃(ran)燒,燃(ran)燒后(hou)即成熔(rong)融(rong)物(wu)流散,并放出白色濃煙。鋰(li)(li)加熱至熔(rong)融(rong)狀態時能(neng)在(zai)空氣中(zhong)自燃(ran)。鋰(li)(li)單質的化學性質十分(fen)活潑,同(tong)其他堿(jian)金屬一(yi)(yi)樣,鋰(li)(li)與鹵素作用時反應(ying)劇烈(lie),鋰(li)(li)與水(shui)反應(ying)會釋放出氫氣,在(zai)一(yi)(yi)定條件下(xia)會發生(sheng)爆(bao)炸。
接觸部分 急救措施
皮膚接觸 若皮膚接觸到(dao)鋰金屬,請(qing)立(li)(li)即(ji)脫去污染的衣著,并用流(liu)動(dong)清水沖洗,若接觸部分仍有不(bu)適感,請(qing)立(li)(li)即(ji)前往醫院(yuan)就醫
眼(yan)睛接(jie)觸 立(li)即提起(qi)眼(yan)瞼,用大量(liang)流動(dong)清(qing)水或(huo)生理(li)鹽水徹底沖洗至(zhi)少15分鐘(zhong)。就醫。
吸入 若(ruo)眼(yan)睛(jing)中不小心進入了鋰(li)金屬,請立即分開眼(yan)瞼,用流動清水或(huo)生理(li)鹽(yan)水沖洗,沖洗結束(shu)后立即前(qian)往醫院就醫
食入 若不小心誤食鋰金(jin)屬,請立即(ji)漱(shu)口并飲用牛奶或蛋清,然后前往醫院就醫
消防措施
當由鋰引發(fa)火災時(shi),應使用(yong)干燥石墨粉(fen)和干砂悶(men)熄火苗,隔(ge)絕空氣與水霧。禁止使用(yong)直(zhi)流(liu)水、泡(pao)沫或(huo)鹵化物滅(mie)火,直(zhi)流(liu)水可(ke)能導致可(ke)燃性(xing)液體的飛(fei)濺,使火勢(shi)擴散。
與鉀、鈉類似,金屬鋰很活潑,需(xu)隔絕空氣儲存。
貯(zhu)存(cun)和使用(yong)都(dou)要注意安(an)全,由金屬鋰引起的(de)火災,不能(neng)用(yong)水(shui)或泡(pao)沫滅(mie)火劑撲(pu)滅(mie),而要用(yong)碳酸鈉干(gan)粉。鋰也對皮膚(fu)有很(hen)強的(de)腐蝕(shi)性。
密度最(zui)小的(de)金屬:室溫下,密度最(zui)小的(de)金屬為0.5334g/cm3的(de)鋰(li)(Li)。(吉(ji)尼斯世界紀錄(lu))