鋰(li)(li)(Lithium)是(shi)一種(zhong)金(jin)(jin)屬元素(su),位于元素(su)周期(qi)(qi)表的(de)(de)(de)第二周期(qi)(qi)IA族,元素(su)符(fu)號(hao)為(wei)(wei)Li,它的(de)(de)(de)原子(zi)(zi)序(xu)數為(wei)(wei)3,原子(zi)(zi)量為(wei)(wei)6.941,對應的(de)(de)(de)單質為(wei)(wei)銀白色質軟金(jin)(jin)屬,也是(shi)密度(du)(du)最小的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬。其(qi)熔(rong)點為(wei)(wei)180.5℃,沸點為(wei)(wei)1342℃,比熱容為(wei)(wei)3.58kJ/kg·K,可溶于硝(xiao)酸、液氨等溶液,可與水反應。鋰(li)(li)常用于原子(zi)(zi)反應堆、制輕(qing)合金(jin)(jin)及電池(chi)等。金(jin)(jin)屬鋰(li)(li)可以(yi)通過各種(zhong)途徑進(jin)入人體體內從而被(bei)器官組織吸(xi)收導致鋰(li)(li)中(zhong)毒,這(zhe)會引(yin)起中(zhong)樞神(shen)經系(xi)統中(zhong)毒和腎臟衰(shuai)竭。鋰(li)(li)和它的(de)(de)(de)化(hua)合物并(bing)(bing)不(bu)像其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)堿金(jin)(jin)屬那(nei)么典型,因為(wei)(wei)鋰(li)(li)的(de)(de)(de)電荷密度(du)(du)很大并(bing)(bing)且有穩定的(de)(de)(de)氦型雙電子(zi)(zi)層(ceng),使得鋰(li)(li)容易極化(hua)其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)分子(zi)(zi)或(huo)離(li)子(zi)(zi),自己本身(shen)卻不(bu)容易受到(dao)極化(hua)。這(zhe)一點就影(ying)響到(dao)它和它的(de)(de)(de)化(hua)合物的(de)(de)(de)穩定性(xing)。
由于電極電勢最(zui)負,鋰是已知元素(包括放(fang)射性(xing)元素)中金屬活動(dong)性(xing)最(zui)強的(de)。
2018年8月,中(zhong)科院國家天文臺(tai)科研人(ren)員為(wei)首的團(tuan)隊依托LAMOST發(fa)現一顆奇特天體,其鋰(li)元(yuan)(yuan)素含(han)量約是同類(lei)天體的3000倍,是人(ren)類(lei)已知鋰(li)元(yuan)(yuan)素豐度最(zui)高的恒星。
第一(yi)(yi)塊鋰(li)(li)礦石,透(tou)鋰(li)(li)長(chang)石(LiAlSi4O10)是(shi)(shi)由巴西人在(zai)名(ming)為(wei)Ut?的(de)(de)(de)瑞典小島上發現(xian)的(de)(de)(de),于(yu)18世紀90年(nian)代(dai)。當(dang)把它(ta)(ta)(ta)扔到(dao)火里時會發出(chu)濃烈的(de)(de)(de)深紅色火焰(yan),斯德(de)(de)哥爾摩的(de)(de)(de)Johan August Arfvedson分(fen)析了(le)它(ta)(ta)(ta)并推斷它(ta)(ta)(ta)含(han)有以(yi)前未知的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬,他(ta)把它(ta)(ta)(ta)稱作(zuo)lithium(鋰(li)(li))。他(ta)意(yi)識到(dao)這是(shi)(shi)一(yi)(yi)種新(xin)的(de)(de)(de)堿金(jin)(jin)屬元素。然而,不(bu)同(tong)于(yu)鈉的(de)(de)(de)是(shi)(shi),他(ta)沒能用電解法分(fen)離它(ta)(ta)(ta)。1821年(nian)William Brande電解出(chu)了(le)微量(liang)的(de)(de)(de)鋰(li)(li),但(dan)這不(bu)足以(yi)做實驗用。直到(dao)1855年(nian)德(de)(de)國化學(xue)家Robert Bunsen和英國化學(xue)家Augustus Matthiessen電解氯化鋰(li)(li)才獲(huo)得(de)了(le)大塊的(de)(de)(de)鋰(li)(li)。鋰(li)(li)的(de)(de)(de)英文為(wei)Lithium,來源于(yu)希臘文lithos,意(yi)為(wei)“石頭”。Lithos的(de)(de)(de)第一(yi)(yi)個(ge)音節(jie)發音“里”。因(yin)為(wei)是(shi)(shi)金(jin)(jin)屬,在(zai)左方加上部首“钅(jin)”。鋰(li)(li)在(zai)地殼中(zhong)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)比(bi)鉀和鈉少得(de)多,它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)化合物不(bu)多見,是(shi)(shi)它(ta)(ta)(ta)比(bi)鉀和鈉發現(xian)的(de)(de)(de)晚的(de)(de)(de)必(bi)然因(yin)素。鋰(li)(li)發現(xian)的(de)(de)(de)第二年(nian),得(de)到(dao)法國化學(xue)家伏(fu)克蘭重新(xin)分(fen)析肯(ken)定。
鋰(li)(li),原子序數3,原子量6.941,是最輕的(de)堿金屬(shu)元素。元素名(ming)來源于希臘文(wen),原意是“石(shi)頭”。1817年由瑞(rui)典科學(xue)家阿(a)弗(fu)韋聰在(zai)分析透鋰(li)(li)長(chang)石(shi)礦(kuang)(kuang)時(shi)發(fa)現。自然界中(zhong)主要的(de)鋰(li)(li)礦(kuang)(kuang)物為鋰(li)(li)輝石(shi)、鋰(li)(li)云母、透鋰(li)(li)長(chang)石(shi)和磷(lin)鋁(lv)石(shi)等。在(zai)人和動物機(ji)體、土壤和礦(kuang)(kuang)泉水(shui)、可(ke)可(ke)粉(fen)、煙葉、海藻(zao)中(zhong)都能找到鋰(li)(li)。天然鋰(li)(li)有兩種(zhong)同位(wei)素:鋰(li)(li)-6和鋰(li)(li)-7。
金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)鋰(li)(li)(li)為一種銀白(bai)色(se)的(de)輕(qing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu);熔點為180.54°C,沸點1342°C,密度(du)0.534克/厘米3,硬度(du)0.6。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)鋰(li)(li)(li)可溶(rong)于(yu)(yu)液氨。鋰(li)(li)(li)與(yu)其它(ta)堿金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)不同,在室溫(wen)下(xia)與(yu)水反應(ying)比較(jiao)慢,但能(neng)與(yu)氮氣(qi)反應(ying)生成黑(hei)色(se)的(de)一氮化(hua)(hua)三鋰(li)(li)(li)晶(jing)體。鋰(li)(li)(li)的(de)弱酸鹽(yan)都(dou)難溶(rong)于(yu)(yu)水。在堿金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)氯(lv)化(hua)(hua)物中(zhong),只有(you)(you)氯(lv)化(hua)(hua)鋰(li)(li)(li)易(yi)溶(rong)于(yu)(yu)有(you)(you)機溶(rong)劑(ji)。鋰(li)(li)(li)的(de)揮(hui)發性鹽(yan)的(de)火(huo)焰呈深紅色(se),可用此來(lai)鑒定鋰(li)(li)(li)。鋰(li)(li)(li)很容易(yi)與(yu)氧、氮、硫等化(hua)(hua)合(he)(he),在冶(ye)金(jin)(jin)工業(ye)中(zhong)可用做脫氧劑(ji)。鋰(li)(li)(li)也可以做鉛基(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)和鈹、鎂、鋁等輕(qing)質合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)成分。鋰(li)(li)(li)在原子能(neng)工業(ye)中(zhong)有(you)(you)重要(yao)用途。
2018年8月(yue),由(you)中國科(ke)學院國家天文臺帶領的(de)(de)科(ke)研團隊依(yi)托大科(ke)學裝(zhuang)置(zhi)郭(guo)守敬望遠(yuan)鏡(LAMOST)發(fa)現一顆奇特天體,它的(de)(de)鋰(li)元(yuan)素(su)含量約是同類(lei)天體的(de)(de)3000倍,絕對鋰(li)豐度(du)高(gao)(gao)達(da)4.51,是人類(lei)已知鋰(li)元(yuan)素(su)豐度(du)最高(gao)(gao)的(de)(de)恒星。這一重要天文發(fa)現于北京時(shi)間8月(yue)7日凌晨,在國際科(ke)學期刊(kan)《自然·天文》(Nature Astronomy)上在線(xian)發(fa)布。
在自然界中,主要以鋰輝石、鋰云母及磷鋁石礦的形式存在。
鋰(li)在(zai)地(di)殼中的自然儲量為1100萬噸(dun)(dun)(dun)(dun),可開(kai)采(cai)儲量410萬噸(dun)(dun)(dun)(dun)。2004年,世界鋰(li)開(kai)采(cai)量為20200噸(dun)(dun)(dun)(dun),其中,智(zhi)利開(kai)采(cai)7990噸(dun)(dun)(dun)(dun),澳大利亞3930噸(dun)(dun)(dun)(dun),中國2630噸(dun)(dun)(dun)(dun),俄羅斯(si)2200噸(dun)(dun)(dun)(dun),阿根廷1970噸(dun)(dun)(dun)(dun)。
鋰(li)(li)號稱“稀有(you)金(jin)屬”,其(qi)(qi)實(shi)它在地(di)殼中(zhong)的(de)含量(liang)不算(suan)“稀有(you)”,地(di)殼中(zhong)約有(you)0.0065%的(de)鋰(li)(li),其(qi)(qi)豐度(du)居第二十七位(wei)。已知含鋰(li)(li)的(de)礦物(wu)(wu)有(you)150多(duo)種,其(qi)(qi)中(zhong)主要有(you)鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)、鋰(li)(li)云母、透鋰(li)(li)長石(shi)等。海(hai)水中(zhong)鋰(li)(li)的(de)含量(liang)不算(suan)少,總儲量(liang)達(da)2600億噸,可惜濃(nong)度(du)太小,提煉實(shi)在困難。某些(xie)礦泉(quan)水和(he)植物(wu)(wu)機體里,含有(you)豐富的(de)鋰(li)(li)。如有(you)些(xie)紅色、黃(huang)色的(de)海(hai)藻和(he)煙草中(zhong),往往含有(you)較多(duo)的(de)鋰(li)(li)化(hua)合物(wu)(wu),可供開發(fa)利用。中(zhong)國的(de)鋰(li)(li)礦資源豐富,以中(zhong)國的(de)鋰(li)(li)鹽產量(liang)計算(suan),僅江(jiang)西云母鋰(li)(li)礦就可供開采上百年。
銀白色(se)金屬(shu)。質(zhi)較(jiao)軟(ruan),可用刀切割。是最輕的金屬(shu),密度比所有(you)的油(you)和液(ye)態烴都小,故應存放于固體石蠟或(huo)者白凡士林中(在液(ye)體石蠟中鋰也會浮起)。
鋰的密度(du)非(fei)(fei)常(chang)小(xiao),僅(jin)有(you)0.534g/cm3,為非(fei)(fei)氣態單質中最小(xiao)的一(yi)個(ge)。
因為鋰原(yuan)子半徑(jing)小,故其比(bi)起其他的堿金屬,壓縮性最(zui)小,硬度最(zui)大(da),熔點最(zui)高(gao)。
溫(wen)度(du)高于-117℃時,金屬(shu)鋰是典型的(de)(de)體心(xin)(xin)立方結(jie)構,但(dan)(dan)當(dang)溫(wen)度(du)降至-201℃時,開始轉變為面心(xin)(xin)立方結(jie)構,溫(wen)度(du)越(yue)低(di),轉變程度(du)越(yue)大,但(dan)(dan)是轉變不完(wan)全。在20℃時,鋰的(de)(de)晶(jing)格常(chang)數為3.50?,電導約(yue)為銀(yin)的(de)(de)五分之一。鋰容(rong)易與鐵以外的(de)(de)任意一種金屬(shu)熔合。
鋰的(de)焰色反應為紫紅(hong)色。
鋰共有(you)七個同(tong)位(wei)素(su),其(qi)中有(you)兩個是(shi)穩定的(de)(de)(de),分別是(shi)Li-6和(he)Li-7,除了穩定的(de)(de)(de)之外,半(ban)衰期(qi)最(zui)長的(de)(de)(de)就是(shi)Li-8,它(ta)的(de)(de)(de)半(ban)衰期(qi)有(you)838毫(hao)秒(miao),接(jie)下(xia)來是(shi)Li-9,有(you)187.3毫(hao)秒(miao),之后其(qi)他的(de)(de)(de)同(tong)位(wei)素(su)半(ban)衰期(qi)都在8.6毫(hao)秒(miao)以下(xia)。而Li-4是(shi)所(suo)有(you)同(tong)位(wei)素(su)里面半(ban)衰期(qi)最(zui)短的(de)(de)(de)同(tong)位(wei)素(su),只有(you)7.58043×10-23秒(miao)。
Li-6捕捉低速中(zhong)子能力很強,可(ke)(ke)以(yi)用(yong)來(lai)控(kong)制(zhi)鈾反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)中(zhong)核(he)反(fan)應(ying)(ying)發生的(de)速度,同時還可(ke)(ke)以(yi)在(zai)防輻射(she)和(he)延長核(he)導彈的(de)使用(yong)壽命(ming)方面及(ji)將來(lai)在(zai)核(he)動力飛機和(he)宇宙飛船(chuan)中(zhong)得到應(ying)(ying)用(yong)。Li-6在(zai)原子核(he)反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)中(zhong)用(yong)中(zhong)子照射(she)后可(ke)(ke)以(yi)得到氚(chuan),而氚(chuan)可(ke)(ke)用(yong)來(lai)實現熱核(he)反(fan)應(ying)(ying)。Li-6在(zai)核(he)裝置中(zhong)可(ke)(ke)用(yong)作冷(leng)卻(que)劑。
因為(wei)鋰的電荷密度很大并且有穩定的氦型(xing)雙(shuang)電子層(ceng),使(shi)得鋰容易極化(hua)其他的分子或離子,自己本身卻不容易極化(hua)。這一點就影響到它(ta)(ta)和它(ta)(ta)的化(hua)合(he)物的穩定性。
雖(sui)然鋰(li)的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)標電(dian)勢是最負的(de)(de)(de)(de)(de),已經達到-3.045,但由(you)于氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋰(li)溶解(jie)(jie)度不大而(er)且(qie)鋰(li)與(yu)水反(fan)應(ying)(ying)時放熱不能(neng)(neng)(neng)使鋰(li)融(rong)化(hua)(hua),所以鋰(li)與(yu)水反(fan)應(ying)(ying)還不如(ru)(ru)鈉劇(ju)烈,反(fan)應(ying)(ying)在(zai)進行一段時間后,鋰(li)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物膜被溶解(jie)(jie),從而(er)使反(fan)應(ying)(ying)更加(jia)劇(ju)烈。在(zai)500℃左右容易(yi)與(yu)氫(qing)發生(sheng)(sheng)反(fan)應(ying)(ying),產(chan)生(sheng)(sheng)氫(qing)化(hua)(hua)鋰(li),是唯一能(neng)(neng)(neng)生(sheng)(sheng)成穩定得足以熔融(rong)而(er)不分解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)堿金屬,電(dian)離能(neng)(neng)(neng)5.392eV,與(yu)氧(yang)(yang)、氮(dan)(dan)、硫(liu)等均能(neng)(neng)(neng)化(hua)(hua)合(he),是唯一的(de)(de)(de)(de)(de)與(yu)氮(dan)(dan)在(zai)室(shi)溫下反(fan)應(ying)(ying),生(sheng)(sheng)成氮(dan)(dan)化(hua)(hua)鋰(li)(Li?N)的(de)(de)(de)(de)(de)堿金屬。由(you)于易(yi)受氧(yang)(yang)化(hua)(hua)而(er)變暗(an)。如(ru)(ru)果將(jiang)鋰(li)丟進濃硫(liu)酸(suan),那(nei)么它(ta)將(jiang)在(zai)硫(liu)酸(suan)上快速浮動(dong),燃燒并爆炸。如(ru)(ru)果將(jiang)鋰(li)和(he)氯(lv)酸(suan)鉀混合(he)(震(zhen)蕩或研磨(mo)),它(ta)也有可能(neng)(neng)(neng)發生(sheng)(sheng)爆炸式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)。
鋰的一些(xie)反(fan)應(ying)的化學反(fan)應(ying)方程式(shi):
氫(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)鋰(li)遇水(shui)(shui)發生(sheng)猛(meng)烈的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應,產生(sheng)大量(liang)的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)氣。兩公斤氫(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)鋰(li)分解后,可以放(fang)出氫(qing)(qing)(qing)氣5.66千升。氫(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)鋰(li)的(de)(de)確(que)是名(ming)不虛傳的(de)(de)“制(zhi)造氫(qing)(qing)(qing)氣的(de)(de)工(gong)廠”。第二(er)次世界大戰期(qi)間,美國飛行員備有輕(qing)便的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)氣源——氫(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)鋰(li)丸(wan)作(zuo)應急之用。飛機失事(shi)墜(zhui)落在(zai)水(shui)(shui)面時(shi),只要一碰到水(shui)(shui),氫(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)鋰(li)就立(li)即與(yu)水(shui)(shui)發生(sheng)反(fan)應,釋放(fang)出大量(liang)的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)氣,使救(jiu)生(sheng)設備(救(jiu)生(sheng)艇、救(jiu)生(sheng)衣、訊號氣球等)充氣膨脹。
鋰的無機化合物 碳(tan)酸鋰,氫氧化鋰,氫化鋰等
鋰的有機化合物(wu) 烷(wan)基(ji)鋰、芳基(ji)鋰、胺(an)基(ji)鋰等(deng),例(li)如(ru)甲(jia)基(ji)鋰、正丁(ding)基(ji)鋰、苯基(ji)鋰,二(er)異丙基(ji)氨基(ji)鋰等(deng)
將質(zhi)量數為(wei)6的(de)同(tong)位素(su)(6Li)放于原(yuan)子(zi)反應堆中(zhong),用(yong)(yong)(yong)中(zhong)子(zi)照(zhao)射(she),可(ke)以得到氚。氚能用(yong)(yong)(yong)來進行(xing)熱(re)核反應,有著重要的(de)用(yong)(yong)(yong)途。鋰主(zhu)要以硬脂酸鋰的(de)形式(shi)用(yong)(yong)(yong)作潤(run)滑(hua)脂的(de)增稠劑(ji)。這種潤(run)滑(hua)劑(ji)兼有高(gao)抗水(shui)性、耐高(gao)溫(wen)和良好(hao)的(de)低溫(wen)性能。鋰化物(wu)用(yong)(yong)(yong)于陶瓷制品中(zhong),以起到助溶(rong)劑(ji)的(de)作用(yong)(yong)(yong)。在(zai)冶金工業中(zhong)也(ye)(ye)用(yong)(yong)(yong)來作脫(tuo)(tuo)氧劑(ji)或脫(tuo)(tuo)氯劑(ji),以及鉛基(ji)軸承合金。鋰也(ye)(ye)是鈹、鎂、鋁輕質(zhi)合金的(de)重要成(cheng)分。
鋰(li)與生(sheng)活日(ri)用(yong)息息相關,個人攜(xie)帶(dai)(dai)的(de)筆(bi)記本電(dian)(dian)腦(nao)、手(shou)機、藍牙耳機等數碼(ma)產品中應(ying)用(yong)的(de)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)(dian)池中就含有(you)豐富的(de)鋰(li)元素。鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)(dian)池是高能儲(chu)存(cun)介質(zhi),由于鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)(dian)池的(de)高速發(fa)展,衍(yan)生(sheng)帶(dai)(dai)動了(le)鋰(li)礦、碳酸鋰(li)等公司業(ye)務的(de)蓬勃發(fa)展。金屬鋰(li)電(dian)(dian)池在軍用(yong)領域也有(you)應(ying)用(yong)。
鋰(li)(li)在(zai)發現后一(yi)段相當長的(de)時間里,一(yi)直受到冷落,僅(jin)僅(jin)在(zai)玻璃、陶瓷和(he)潤滑劑等部門,使用了(le)為數(shu)不多的(de)鋰(li)(li)的(de)化合物。
鋰早先的(de)(de)主(zhu)要(yao)工業用(yong)途是以硬脂(zhi)酸鋰的(de)(de)形式用(yong)作潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)增稠劑(ji)(ji),鋰基(ji)潤滑(hua)(hua)脂(zhi)兼有高(gao)抗水性(xing),耐高(gao)溫和(he)良好的(de)(de)低(di)溫性(xing)能。如(ru)果在汽車的(de)(de)一些零件上(shang)加(jia)一次鋰潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji),就足(zu)以用(yong)到汽車報廢為止。
在冶(ye)金工業上(shang),利(li)用鋰(li)能強烈地(di)和氧、氮、氯、硫(liu)(liu)等物質反應(ying)的性(xing)質,充當脫(tuo)氧劑和脫(tuo)硫(liu)(liu)劑。在銅的冶(ye)煉過程中(zhong),加入十萬分之(zhi)一到萬分之(zhi)一的鋰(li),能改善銅的內部(bu)結(jie)構,使之(zhi)變(bian)得更加致密(mi),從而提高銅的導電性(xing)。鋰(li)在鑄(zhu)造優質銅鑄(zhu)件中(zhong)能除去有害的雜質和氣體。在現代需要的優質特(te)殊(shu)合金鋼(gang)材中(zhong),鋰(li)是清除雜質最理想(xiang)的材料。
1kg鋰燃燒后可(ke)釋放42998kJ的(de)(de)(de)(de)熱量,因(yin)此鋰是用(yong)來作(zuo)為(wei)火箭(jian)燃料(liao)的(de)(de)(de)(de)最佳金(jin)屬之一。1kg鋰通過熱核(he)反應(ying)放出的(de)(de)(de)(de)能量相當于二萬(wan)多噸(dun)優(you)質煤的(de)(de)(de)(de)燃燒。若用(yong)鋰或鋰的(de)(de)(de)(de)化合物制成(cheng)固體燃料(liao)來代替固體推(tui)進劑,用(yong)作(zuo)火箭(jian)、導彈(dan)、宇(yu)宙(zhou)飛船的(de)(de)(de)(de)推(tui)動力,不僅能量高、燃速大,而且有極(ji)高的(de)(de)(de)(de)比(bi)沖量,火箭(jian)的(de)(de)(de)(de)有效載荷直接取決于比(bi)沖量的(de)(de)(de)(de)大小。
如果在玻(bo)璃制造中(zhong)加入(ru)鋰(li),鋰(li)玻(bo)璃的溶(rong)解性只(zhi)是(shi)普通玻(bo)璃的1/100(每一普通玻(bo)璃杯熱(re)茶中(zhong)大約有萬分之一克玻(bo)璃),加入(ru)鋰(li)后使(shi)玻(bo)璃成為“永(yong)不溶(rong)解”,并可以抗酸腐蝕。
純鋁太軟(ruan),當在鋁中加入少(shao)量(liang)的(de)鋰、鎂、鈹等金屬熔(rong)成合金,既輕便,又特別堅硬,用這種合金來制(zhi)造飛機(ji),能使飛機(ji)減輕2/3的(de)重量(liang),一(yi)架鋰飛機(ji)兩個(ge)人就可以抬(tai)走。鋰-鉛合金是一(yi)種良(liang)好的(de)減摩材料(liao)。
真正使鋰成(cheng)為舉世(shi)矚(zhu)目(mu)的金(jin)屬,還是在它(ta)(ta)(ta)的優異(yi)的核(he)性能(neng)被發現(xian)之后。由于(yu)它(ta)(ta)(ta)在原子能(neng)工業(ye)上的獨特(te)性能(neng),人稱(cheng)它(ta)(ta)(ta)為“高能(neng)金(jin)屬”。
鋰(li)電(dian)池是二十世紀三、四十年(nian)代才研制開發(fa)(fa)的(de)優質能源,它以開路電(dian)壓高,比能量高,工作溫度(du)范圍寬,放(fang)電(dian)平衡,自(zi)放(fang)電(dian)子(zi)(zi)等優點,已被廣(guang)泛應用于各種(zhong)領域,是很有前(qian)途(tu)的(de)動力電(dian)池。用鋰(li)電(dian)池發(fa)(fa)電(dian)來開動汽車(che),行(xing)車(che)費只(zhi)有普通汽油(you)發(fa)(fa)動機車(che)的(de)1/3。由(you)鋰(li)制取氚,用來發(fa)(fa)動原子(zi)(zi)電(dian)池組,中間不需要(yao)充電(dian),可連續(xu)工作20年(nian)。要(yao)解決汽車(che)的(de)用油(you)危機和排(pai)氣污染,重(zhong)要(yao)途(tu)徑之一(yi)就是發(fa)(fa)展向鋰(li)電(dian)池這樣的(de)新型電(dian)池。
鋰化(hua)合物(wu)早先的重要(yao)用(yong)途之一是用(yong)于(yu)(yu)陶瓷(ci)制(zhi)品(pin)中,特別是用(yong)于(yu)(yu)搪瓷(ci)制(zhi)品(pin)中,鋰化(hua)合物(wu)的主要(yao)作(zuo)用(yong)是作(zuo)助熔(rong)劑。
氟化(hua)鋰(li)對紫外線(xian)有極高的(de)透明度(du),用它制造(zao)的(de)玻璃可(ke)以(yi)洞察隱蔽在銀河系最深處(chu)的(de)奧秘。鋰(li)玻璃可(ke)用來制造(zao)電視機(ji)顯像(xiang)管(guan)。
二(er)戰(zhan)期間,美國(guo)飛行員備有輕(qing)便應急的氫(qing)氣源—氫(qing)化鋰丸。當飛機失事(shi)墜落(luo)在水面(mian)時,只要一碰到水,氫(qing)化鋰就(jiu)立(li)即溶解釋放出大(da)量(liang)的氫(qing)氣,使救生設備充氣膨(peng)脹.
用氘(dao)化(hua)(hua)鋰(li)和氚化(hua)(hua)鋰(li)來代替氘(dao)和氚裝在氫(qing)彈(dan)里(li)充當炸藥,達到(dao)氫(qing)彈(dan)爆炸的(de)(de)目的(de)(de)。中國于1967年6月17日成(cheng)功爆炸的(de)(de)第一顆氫(qing)彈(dan)里(li)就是利用氘(dao)化(hua)(hua)鋰(li)。
硼氫(qing)化(hua)(hua)(hua)鋰(li)和氫(qing)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)(lv)鋰(li),在有機(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)學反應中被廣(guang)泛用做還原劑,硼氫(qing)化(hua)(hua)(hua)鋰(li)能還原醛類、酮類和酯類等。氫(qing)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)(lv)鋰(li),是制備(bei)藥物、香料和精細有機(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)學藥品等中重要的(de)還原劑。氫(qing)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)(lv)鋰(li),也(ye)可用作(zuo)噴氣(qi)燃(ran)料。氫(qing)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)(lv)鋰(li)是對(dui)復(fu)雜分子的(de)特(te)殊鍵合的(de)強(qiang)還原劑,這種試劑已成(cheng)為許多(duo)有機(ji)(ji)合成(cheng)的(de)重要試劑。
有(you)機(ji)(ji)鋰化合物與有(you)機(ji)(ji)酸反應,得(de)(de)到能水解成(cheng)酮的(de)(de)加(jia)成(cheng)產物,這種反應被用于維生素A合成(cheng)的(de)(de)一步(bu)。有(you)機(ji)(ji)鋰化物加(jia)成(cheng)到醛和酮上,得(de)(de)到水解時(shi)能產生醇的(de)(de)加(jia)成(cheng)產物。
由鋰和氨(an)(an)反應制得(de)的氨(an)(an)基(ji)鋰被用(yong)來引入氨(an)(an)基(ji),也被用(yong)作(zuo)脫(tuo)鹵試(shi)劑(ji)和催化劑(ji)。
2022年9月(yue),哈佛大(da)學的科學家(jia)為(wei)電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車(EV)開發了一種新型(xing)固態鋰金屬(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)。這款電(dian)(dian)(dian)池(chi)使用的是純金屬(shu)(shu)形(xing)式的鋰, 有(you)望實現(xian)3分(fen)鐘內(nei)完全(quan)充電(dian)(dian)(dian)。
鋰(li)能(neng)改善造血(xue)功能(neng),提(ti)高人(ren)體(ti)免疫機能(neng)。鋰(li)對中樞神經活(huo)動有調節(jie)作(zuo)用,能(neng)鎮靜(jing)、安神,控制神經紊(wen)亂(luan)。鋰(li)可置(zhi)換替代鈉,防治(zhi)心血(xue)管疾病(bing)。人(ren)體(ti)每(mei)日需攝入鋰(li)0.1mg左右。
鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)生物必需(xu)性(xing)(xing)及人(ren)(ren)體健康(kang)效應(ying)。鋰(li)(li)(li)是(shi)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)緒穩(wen)(wen)定劑(ji)。隨著(zhu)新的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)緒穩(wen)(wen)定劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)現,對(dui)鋰(li)(li)(li)治療(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)興(xing)趣和研(yan)究(jiu)(jiu)雖已(yi)減(jian)少,但鋰(li)(li)(li)仍是(shi)治療(liao)(liao)急(ji)性(xing)(xing)躁狂癥和躁狂-抑郁(yu)病(bing)預(yu)防性(xing)(xing)管(guan)理的(de)(de)(de)(de)(de)最有(you)效措施。許(xu)多研(yan)究(jiu)(jiu)證(zheng)明,鋰(li)(li)(li)對(dui)動物和人(ren)(ren)具有(you)必需(xu)功(gong)能(neng)或有(you)益作用(yong)。動物缺(que)鋰(li)(li)(li)可導(dao)致(zhi)壽命(ming)縮短、生殖異常、行為(wei)(wei)(wei)改變及其(qi)他異常。人(ren)(ren)類流(liu)行病(bing)學研(yan)究(jiu)(jiu)顯示(shi),飲水(shui)鋰(li)(li)(li)濃度(du)與精神(shen)病(bing)住院率、殺人(ren)(ren)、自殺、搶劫(jie)、暴力(li)犯(fan)罪和毒(du)品(pin)犯(fan)罪率呈顯著(zhu)負相關。毒(du)品(pin)犯(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)營養性(xing)(xing)鋰(li)(li)(li)補充研(yan)究(jiu)(jiu)證(zheng)明鋰(li)(li)(li)有(you)改善和穩(wen)(wen)定情(qing)(qing)緒的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。心(xin)臟病(bing)人(ren)(ren)、學習低能(neng)者和在押暴力(li)犯(fan)發鋰(li)(li)(li)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)顯著(zhu)降低。碳酸(suan)鋰(li)(li)(li)治療(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)臨床研(yan)究(jiu)(jiu)表明,鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)反應(ying)器官為(wei)(wei)(wei)胃腸(chang)道、腎臟、神(shen)經(jing)、肌肉、內分泌和心(xin)血管(guan)系統(tong)。在170~228mg Li/d治療(liao)(liao)劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)范圍內,預(yu)期的(de)(de)(de)(de)(de)血清鋰(li)(li)(li)水(shui)平(ping)為(wei)(wei)(wei)0.4~0.8mEq/L(2.78~5.55 mg/L),無(wu)毒(du)性(xing)(xing)反應(ying)。在鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)危險性(xing)(xing)評估中,對(dui)治療(liao)(liao)劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)采用(yong)10倍(bei)安全(quan)因子(zi)對(dui)孕婦和胎兒不造成危害(hai),這相當于成人(ren)(ren)每(mei)天攝入(ru)(ru)2mg Li。動物的(de)(de)(de)(de)(de)NOAEL(無(wu)毒(du)性(xing)(xing)作用(yong)水(shui))為(wei)(wei)(wei)10mg Li/kg/d,采用(yong)32倍(bei)安全(quan)因子(zi),得到日(ri)允許(xu)攝入(ru)(ru)量(liang)(liang)(liang)(liang)(ADI)為(wei)(wei)(wei)0.31mg Li/kg/d。基于動物實驗數據,鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)表觀缺(que)乏(fa)攝入(ru)(ru)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei):山羊:<1.5mgLi/kg,大鼠(shu):<15μgLi/kg。人(ren)(ren)對(dui)鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)飲食需(xu)要(yao)(yao)量(liang)(liang)(liang)(liang)約為(wei)(wei)(wei)60~100 μg/d,典型的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)攝入(ru)(ru)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)200~600μg。蛋類、牛奶(nai)(nai)、奶(nai)(nai)制(zhi)品(pin)、魚類、土豆和蔬菜(cai)含(han)有(you)豐富(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li)(li)(li)。
雖然鋰及其化合物(wu)能(neng)夠治(zhi)療(liao)許多(duo)疾(ji)病,但是(shi)過多(duo)服用鋰及其化合物(wu)會(hui)引起中樞神經系統中毒(du)和腎臟(zang)衰竭(jie),中毒(du)的(de)前驅(qu)表(biao)現是(shi)遲鈍(dun)、倦怠、昏睡、肌肉(rou)抽搐、語詞不(bu)清、食欲降(jiang)低以及吐瀉等。對于鋰中毒(du)還沒有(you)特(te)效解毒(du)藥,主要(yao)的(de)治(zhi)療(liao)措施是(shi)保持呼吸通暢,防止(zhi)呼吸道感(gan)染。尚未發現鋰中毒(du)成癮的(de)情況(kuang),停(ting)止(zhi)服鋰藥后也(ye)未觀察到后遺癥。
鋰(li)(li)粉(fen)塵能在常溫下(xia)燃(ran)(ran)燒,燃(ran)(ran)燒后即(ji)成熔融物(wu)流散,并放出白色濃煙。鋰(li)(li)加(jia)熱至熔融狀態時(shi)能在空氣(qi)中自燃(ran)(ran)。鋰(li)(li)單(dan)質的(de)化學性質十分(fen)活(huo)潑,同(tong)其他堿(jian)金屬(shu)一(yi)樣(yang),鋰(li)(li)與(yu)鹵素作(zuo)用(yong)時(shi)反應劇烈,鋰(li)(li)與(yu)水(shui)反應會釋(shi)放出氫氣(qi),在一(yi)定(ding)條件下(xia)會發生爆(bao)炸。
接觸部分 急救措施
皮膚接(jie)觸 若(ruo)皮膚接(jie)觸到(dao)鋰金屬(shu),請(qing)(qing)立即脫去(qu)污(wu)染的衣著,并用流動清水沖洗,若(ruo)接(jie)觸部分仍有不(bu)適(shi)感,請(qing)(qing)立即前往醫(yi)院就醫(yi)
眼睛接觸 立(li)即提起(qi)眼瞼,用大量(liang)流動清水或生理(li)鹽水徹(che)底(di)沖洗至少(shao)15分鐘。就醫。
吸入 若眼(yan)睛中不小心進入了(le)鋰金(jin)屬(shu),請立即分開眼(yan)瞼,用流動清(qing)水(shui)或生(sheng)理鹽水(shui)沖洗,沖洗結(jie)束(shu)后(hou)立即前(qian)往醫院就醫
食(shi)入 若不小(xiao)心(xin)誤食(shi)鋰金(jin)屬(shu),請立即漱口(kou)并飲用牛奶(nai)或蛋清(qing),然后前往醫院就醫
消防措施
當由鋰引發(fa)火(huo)(huo)災時,應使(shi)用干燥石墨粉(fen)和干砂悶熄火(huo)(huo)苗,隔絕空氣(qi)與水(shui)霧(wu)。禁止使(shi)用直流(liu)水(shui)、泡沫或鹵化物滅火(huo)(huo),直流(liu)水(shui)可能導致可燃性液體的(de)飛濺,使(shi)火(huo)(huo)勢擴散。
與鉀(jia)、鈉類似,金(jin)屬(shu)鋰很活潑(po),需(xu)隔絕(jue)空(kong)氣儲存。
貯存和使用都要(yao)注(zhu)意安全,由金屬鋰(li)引起(qi)的(de)火災,不能用水或泡(pao)沫滅火劑(ji)撲滅,而要(yao)用碳酸鈉干粉(fen)。鋰(li)也對(dui)皮(pi)膚(fu)有(you)很強的(de)腐蝕性。
密度最小的金(jin)屬:室溫(wen)下(xia),密度最小的金(jin)屬為0.5334g/cm3的鋰(Li)。(吉尼(ni)斯世界紀錄)