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#金屬# 0 0
鋰(Lithium)的元素符號為Li,位于元素周期表的第二周期IA族,原子序數為3,原子量為6.941,對應的單質為銀白色質軟金屬,也是密度最小的金屬。其熔點為180.5℃,沸點為1342℃,比熱容為3.58kJ/kg·K,可溶于硝酸、液氨等溶液,可與水反應。由于電極電勢最負,鋰是已知元素中金屬活動性最強的,常用于原子反應堆、制輕合金及電池等。
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鋰(li)(li)(li)(Lithium)是一種金(jin)(jin)屬(shu)元(yuan)素,位(wei)于元(yuan)素周期表的(de)第二周期IA族(zu),元(yuan)素符號為(wei)Li,它(ta)的(de)原(yuan)子(zi)序數為(wei)3,原(yuan)子(zi)量(liang)為(wei)6.941,對應(ying)的(de)單質為(wei)銀白色質軟金(jin)(jin)屬(shu),也是密(mi)度最小的(de)金(jin)(jin)屬(shu)。其(qi)熔(rong)點(dian)為(wei)180.5℃,沸點(dian)為(wei)1342℃,比熱容(rong)為(wei)3.58kJ/kg·K,可(ke)(ke)(ke)溶于硝酸(suan)、液(ye)氨等溶液(ye),可(ke)(ke)(ke)與水反(fan)應(ying)。鋰(li)(li)(li)常用于原(yuan)子(zi)反(fan)應(ying)堆、制輕合(he)(he)(he)金(jin)(jin)及電池(chi)等。金(jin)(jin)屬(shu)鋰(li)(li)(li)可(ke)(ke)(ke)以通過各種途徑進入(ru)人體體內(nei)從而被器官(guan)組織吸收導(dao)致鋰(li)(li)(li)中毒(du),這會(hui)引起中樞神經系統中毒(du)和(he)(he)腎臟衰竭。鋰(li)(li)(li)和(he)(he)它(ta)的(de)化(hua)合(he)(he)(he)物并(bing)不像其(qi)他的(de)堿金(jin)(jin)屬(shu)那么典型,因為(wei)鋰(li)(li)(li)的(de)電荷密(mi)度很大并(bing)且有穩(wen)定(ding)的(de)氦(hai)型雙電子(zi)層,使得鋰(li)(li)(li)容(rong)易極化(hua)其(qi)他的(de)分子(zi)或離(li)子(zi),自(zi)己本身卻不容(rong)易受到極化(hua)。這一點(dian)就影響到它(ta)和(he)(he)它(ta)的(de)化(hua)合(he)(he)(he)物的(de)穩(wen)定(ding)性。

由于(yu)電極電勢最(zui)(zui)負,鋰是已(yi)知元(yuan)素(su)(包括放射(she)性元(yuan)素(su))中金屬活動性最(zui)(zui)強的。

2018年8月,中科(ke)院(yuan)國家天文臺科(ke)研人(ren)員為首的團(tuan)隊(dui)依托LAMOST發現一顆奇(qi)特天體,其鋰(li)元素(su)含量約是(shi)同類(lei)天體的3000倍,是(shi)人(ren)類(lei)已知鋰(li)元素(su)豐度(du)最高的恒星。

發現歷史

第(di)一(yi)塊鋰(li)礦石,透鋰(li)長石(LiAlSi4O10)是(shi)(shi)由巴西人在名為(wei)(wei)Ut?的(de)(de)瑞典小島(dao)上(shang)(shang)發現(xian)的(de)(de),于18世紀90年代。當把(ba)(ba)它(ta)(ta)(ta)扔(reng)到火里(li)時(shi)會發出(chu)濃烈的(de)(de)深紅色火焰,斯德哥爾(er)摩(mo)的(de)(de)Johan August Arfvedson分析了(le)它(ta)(ta)(ta)并推斷它(ta)(ta)(ta)含(han)有以前未知(zhi)的(de)(de)金屬(shu)(shu),他把(ba)(ba)它(ta)(ta)(ta)稱作lithium(鋰(li))。他意(yi)識到這是(shi)(shi)一(yi)種新的(de)(de)堿(jian)金屬(shu)(shu)元素(su)。然而,不同(tong)于鈉的(de)(de)是(shi)(shi),他沒能用(yong)電(dian)(dian)解(jie)法(fa)分離(li)它(ta)(ta)(ta)。1821年William Brande電(dian)(dian)解(jie)出(chu)了(le)微量的(de)(de)鋰(li),但這不足以做實(shi)驗(yan)用(yong)。直(zhi)到1855年德國(guo)化(hua)學(xue)家Robert Bunsen和(he)英(ying)國(guo)化(hua)學(xue)家Augustus Matthiessen電(dian)(dian)解(jie)氯化(hua)鋰(li)才獲得(de)了(le)大塊的(de)(de)鋰(li)。鋰(li)的(de)(de)英(ying)文為(wei)(wei)Lithium,來源于希臘文lithos,意(yi)為(wei)(wei)“石頭”。Lithos的(de)(de)第(di)一(yi)個(ge)音節發音“里(li)”。因(yin)為(wei)(wei)是(shi)(shi)金屬(shu)(shu),在左方加上(shang)(shang)部(bu)首“钅(jin)”。鋰(li)在地殼(ke)中的(de)(de)含(han)量比(bi)鉀和(he)鈉少得(de)多,它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)化(hua)合物(wu)不多見(jian),是(shi)(shi)它(ta)(ta)(ta)比(bi)鉀和(he)鈉發現(xian)的(de)(de)晚的(de)(de)必(bi)然因(yin)素(su)。鋰(li)發現(xian)的(de)(de)第(di)二年,得(de)到法(fa)國(guo)化(hua)學(xue)家伏克蘭(lan)重新分析肯定。

鋰(li),原(yuan)子序數(shu)3,原(yuan)子量6.941,是最輕(qing)的堿金屬元素(su)。元素(su)名(ming)來(lai)源(yuan)于希(xi)臘文,原(yuan)意(yi)是“石(shi)(shi)(shi)頭”。1817年由瑞典(dian)科學(xue)家阿弗韋(wei)聰在分析(xi)透鋰(li)長石(shi)(shi)(shi)礦時發(fa)現。自然界中主要的鋰(li)礦物(wu)為鋰(li)輝石(shi)(shi)(shi)、鋰(li)云母、透鋰(li)長石(shi)(shi)(shi)和(he)(he)磷鋁石(shi)(shi)(shi)等(deng)。在人和(he)(he)動物(wu)機體、土壤和(he)(he)礦泉(quan)水、可(ke)可(ke)粉、煙葉、海藻中都能(neng)找到鋰(li)。天然鋰(li)有兩種(zhong)同(tong)位素(su):鋰(li)-6和(he)(he)鋰(li)-7。

金(jin)(jin)屬(shu)(shu)鋰(li)(li)(li)為一種銀白色的(de)輕金(jin)(jin)屬(shu)(shu);熔點為180.54°C,沸點1342°C,密度0.534克/厘米3,硬(ying)度0.6。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)鋰(li)(li)(li)可溶于(yu)(yu)液氨(an)。鋰(li)(li)(li)與其它堿(jian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)同,在(zai)(zai)室溫下與水反應比較(jiao)慢(man),但能(neng)(neng)與氮(dan)氣反應生成(cheng)黑(hei)色的(de)一氮(dan)化(hua)三(san)鋰(li)(li)(li)晶體(ti)。鋰(li)(li)(li)的(de)弱酸鹽都難溶于(yu)(yu)水。在(zai)(zai)堿(jian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氯化(hua)物中,只有氯化(hua)鋰(li)(li)(li)易溶于(yu)(yu)有機溶劑(ji)(ji)。鋰(li)(li)(li)的(de)揮發性鹽的(de)火焰(yan)呈深紅色,可用此來鑒定(ding)鋰(li)(li)(li)。鋰(li)(li)(li)很容(rong)易與氧、氮(dan)、硫等(deng)化(hua)合,在(zai)(zai)冶金(jin)(jin)工(gong)業中可用做脫氧劑(ji)(ji)。鋰(li)(li)(li)也(ye)可以(yi)做鉛(qian)基合金(jin)(jin)和鈹(pi)、鎂、鋁等(deng)輕質合金(jin)(jin)的(de)成(cheng)分。鋰(li)(li)(li)在(zai)(zai)原子能(neng)(neng)工(gong)業中有重要用途。

2018年8月,由中國科(ke)學(xue)院(yuan)國家天(tian)文(wen)臺帶領的(de)(de)科(ke)研團隊依托大科(ke)學(xue)裝置(zhi)郭守(shou)敬(jing)望遠鏡(LAMOST)發現一顆奇特(te)天(tian)體(ti),它的(de)(de)鋰元(yuan)素(su)含量約是同類天(tian)體(ti)的(de)(de)3000倍,絕對鋰豐度高達(da)4.51,是人(ren)類已知鋰元(yuan)素(su)豐度最高的(de)(de)恒星。這一重要天(tian)文(wen)發現于(yu)北京時(shi)間8月7日凌晨,在國際科(ke)學(xue)期刊《自然·天(tian)文(wen)》(Nature Astronomy)上在線發布。

含量分布

在(zai)(zai)自然界中,主要(yao)以鋰輝石(shi)、鋰云母及磷鋁石(shi)礦(kuang)的形式存(cun)在(zai)(zai)。

鋰在地(di)殼中的(de)自然儲量(liang)為1100萬噸,可(ke)開(kai)(kai)采儲量(liang)410萬噸。2004年(nian),世(shi)界鋰開(kai)(kai)采量(liang)為20200噸,其中,智利開(kai)(kai)采7990噸,澳大利亞(ya)3930噸,中國(guo)2630噸,俄羅斯(si)2200噸,阿(a)根廷1970噸。

鋰(li)號稱(cheng)“稀有(you)(you)金屬”,其實它在地(di)殼(ke)中(zhong)(zhong)的(de)含(han)量不(bu)算“稀有(you)(you)”,地(di)殼(ke)中(zhong)(zhong)約有(you)(you)0.0065%的(de)鋰(li),其豐度居(ju)第二十七位(wei)。已知含(han)鋰(li)的(de)礦物有(you)(you)150多種,其中(zhong)(zhong)主(zhu)要有(you)(you)鋰(li)輝石(shi)、鋰(li)云(yun)母、透鋰(li)長石(shi)等。海(hai)水中(zhong)(zhong)鋰(li)的(de)含(han)量不(bu)算少,總儲(chu)量達2600億噸,可惜濃(nong)度太小(xiao),提煉實在困(kun)難。某些(xie)礦泉水和植物機體(ti)里,含(han)有(you)(you)豐富的(de)鋰(li)。如有(you)(you)些(xie)紅色(se)、黃色(se)的(de)海(hai)藻和煙草中(zhong)(zhong),往往含(han)有(you)(you)較多的(de)鋰(li)化合(he)物,可供(gong)開(kai)發利(li)用。中(zhong)(zhong)國的(de)鋰(li)礦資源(yuan)豐富,以中(zhong)(zhong)國的(de)鋰(li)鹽產量計(ji)算,僅(jin)江西(xi)云(yun)母鋰(li)礦就可供(gong)開(kai)采上百年。

理化性質

物理性質

銀白色(se)金屬。質較軟(ruan),可用刀切(qie)割。是最輕(qing)的(de)金屬,密(mi)度(du)比所有的(de)油和液態烴都小,故應存放于固體石(shi)蠟或者白凡士林中(zhong)(在液體石(shi)蠟中(zhong)鋰(li)也會浮起(qi))。

鋰的(de)密度非常(chang)小(xiao),僅有0.534g/cm3,為非氣態單質(zhi)中最小(xiao)的(de)一個。

因為鋰原子半徑(jing)小,故其比起(qi)其他(ta)的堿(jian)金屬,壓縮性最小,硬度最大,熔點最高。

溫(wen)度高于-117℃時,金屬(shu)鋰是典型的體心(xin)立(li)方結(jie)構,但(dan)當(dang)溫(wen)度降至-201℃時,開始(shi)轉變為(wei)面心(xin)立(li)方結(jie)構,溫(wen)度越(yue)低(di),轉變程度越(yue)大(da),但(dan)是轉變不完全。在(zai)20℃時,鋰的晶格常數為(wei)3.50?,電導約為(wei)銀的五(wu)分(fen)之一。鋰容(rong)易與鐵以外的任意一種金屬(shu)熔合。

鋰的(de)焰色反(fan)應(ying)為紫(zi)紅色。

同位素

鋰共(gong)有(you)七個同位素,其(qi)中有(you)兩個是穩(wen)定(ding)的(de),分別是Li-6和Li-7,除了穩(wen)定(ding)的(de)之外,半(ban)衰期最長的(de)就是Li-8,它的(de)半(ban)衰期有(you)838毫(hao)秒,接下(xia)來是Li-9,有(you)187.3毫(hao)秒,之后其(qi)他(ta)的(de)同位素半(ban)衰期都在8.6毫(hao)秒以下(xia)。而Li-4是所(suo)有(you)同位素里面半(ban)衰期最短的(de)同位素,只(zhi)有(you)7.58043×10-23秒。

Li-6捕捉低(di)速中子(zi)能力很強(qiang),可(ke)(ke)以用(yong)(yong)來控制鈾(you)反應(ying)堆中核(he)反應(ying)發生(sheng)的速度(du),同時(shi)還(huan)可(ke)(ke)以在(zai)防輻(fu)射和(he)延長(chang)核(he)導彈(dan)的使用(yong)(yong)壽命方面及將來在(zai)核(he)動力飛(fei)(fei)機和(he)宇宙(zhou)飛(fei)(fei)船(chuan)中得到應(ying)用(yong)(yong)。Li-6在(zai)原子(zi)核(he)反應(ying)堆中用(yong)(yong)中子(zi)照射后可(ke)(ke)以得到氚,而氚可(ke)(ke)用(yong)(yong)來實現熱核(he)反應(ying)。Li-6在(zai)核(he)裝置中可(ke)(ke)用(yong)(yong)作冷(leng)卻劑(ji)。

化學性質

因(yin)為鋰的(de)電荷密度(du)很大并且(qie)有穩定的(de)氦型雙(shuang)電子層,使得鋰容易極化其(qi)他(ta)的(de)分(fen)子或(huo)離子,自(zi)己本身卻不容易極化。這一點(dian)就影響到它(ta)和它(ta)的(de)化合物的(de)穩定性。

雖然(ran)鋰(li)的(de)(de)(de)氫(qing)標(biao)電勢是(shi)最負(fu)的(de)(de)(de),已經(jing)達到-3.045,但由于氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鋰(li)溶解度不大而且(qie)鋰(li)與(yu)水反(fan)應(ying)(ying)(ying)時放熱不能(neng)使鋰(li)融(rong)化(hua)(hua),所以鋰(li)與(yu)水反(fan)應(ying)(ying)(ying)還不如(ru)鈉劇烈,反(fan)應(ying)(ying)(ying)在(zai)(zai)進行一(yi)段(duan)時間后,鋰(li)表面的(de)(de)(de)氮氧(yang)化(hua)(hua)物膜被溶解,從(cong)而使反(fan)應(ying)(ying)(ying)更加(jia)劇烈。在(zai)(zai)500℃左右容易(yi)與(yu)氫(qing)發生(sheng)(sheng)反(fan)應(ying)(ying)(ying),產生(sheng)(sheng)氫(qing)化(hua)(hua)鋰(li),是(shi)唯一(yi)能(neng)生(sheng)(sheng)成穩定得(de)足(zu)以熔融(rong)而不分解的(de)(de)(de)氫(qing)化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)堿金屬,電離能(neng)5.392eV,與(yu)氧(yang)、氮、硫(liu)等均能(neng)化(hua)(hua)合,是(shi)唯一(yi)的(de)(de)(de)與(yu)氮在(zai)(zai)室溫(wen)下反(fan)應(ying)(ying)(ying),生(sheng)(sheng)成氮化(hua)(hua)鋰(li)(Li?N)的(de)(de)(de)堿金屬。由于易(yi)受氧(yang)化(hua)(hua)而變暗。如(ru)果(guo)(guo)將鋰(li)丟進濃硫(liu)酸(suan),那么(me)它(ta)(ta)將在(zai)(zai)硫(liu)酸(suan)上快(kuai)速(su)浮(fu)動,燃燒(shao)并爆炸。如(ru)果(guo)(guo)將鋰(li)和氯酸(suan)鉀(jia)混合(震蕩或研(yan)磨(mo)),它(ta)(ta)也有可能(neng)發生(sheng)(sheng)爆炸式的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)。

鋰的一(yi)些(xie)反應的化學反應方程式:

氫化(hua)鋰遇水發(fa)生(sheng)猛(meng)烈的化(hua)學反應(ying),產生(sheng)大量的氫氣(qi)。兩公(gong)斤(jin)氫化(hua)鋰分(fen)解(jie)后(hou),可以放(fang)出(chu)氫氣(qi)5.66千(qian)升。氫化(hua)鋰的確是名不虛傳的“制造(zao)氫氣(qi)的工廠”。第二次世界大戰期間,美國飛(fei)行(xing)員備有輕便的氫氣(qi)源——氫化(hua)鋰丸作應(ying)急(ji)之用(yong)。飛(fei)機失事墜落在水面(mian)時,只要一(yi)碰(peng)到水,氫化(hua)鋰就立即與水發(fa)生(sheng)反應(ying),釋放(fang)出(chu)大量的氫氣(qi),使救生(sheng)設(she)備(救生(sheng)艇、救生(sheng)衣、訊號氣(qi)球等)充氣(qi)膨脹。

鋰的化合物

鋰的(de)無機(ji)化(hua)合物(wu) 碳酸鋰,氫(qing)氧化(hua)鋰,氫(qing)化(hua)鋰等

鋰(li)(li)的有機(ji)化(hua)合(he)物(wu) 烷(wan)基(ji)(ji)鋰(li)(li)、芳基(ji)(ji)鋰(li)(li)、胺基(ji)(ji)鋰(li)(li)等,例如甲(jia)基(ji)(ji)鋰(li)(li)、正丁(ding)基(ji)(ji)鋰(li)(li)、苯基(ji)(ji)鋰(li)(li),二異(yi)丙基(ji)(ji)氨基(ji)(ji)鋰(li)(li)等

主要用途

工業

將質量數(shu)為6的(de)(de)(de)同位素(6Li)放(fang)于原子反(fan)應(ying)堆中,用(yong)(yong)中子照射(she),可以得到(dao)氚(chuan)。氚(chuan)能用(yong)(yong)來進行熱核反(fan)應(ying),有(you)(you)著(zhu)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)途。鋰(li)主(zhu)要(yao)以硬脂(zhi)酸鋰(li)的(de)(de)(de)形式用(yong)(yong)作潤滑脂(zhi)的(de)(de)(de)增稠劑(ji)。這種潤滑劑(ji)兼有(you)(you)高抗(kang)水性(xing)、耐(nai)高溫和良好的(de)(de)(de)低(di)溫性(xing)能。鋰(li)化物用(yong)(yong)于陶瓷制品(pin)中,以起到(dao)助溶劑(ji)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。在冶(ye)金(jin)工業中也(ye)(ye)用(yong)(yong)來作脫氧劑(ji)或脫氯劑(ji),以及(ji)鉛基軸承合(he)金(jin)。鋰(li)也(ye)(ye)是鈹、鎂(mei)、鋁(lv)輕質合(he)金(jin)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)成(cheng)分。

鋰(li)(li)與生活日用息息相(xiang)關,個人攜帶的(de)筆記本(ben)電(dian)腦、手機、藍(lan)牙耳(er)機等數碼產品中應用的(de)鋰(li)(li)離子電(dian)池(chi)中就含有豐富的(de)鋰(li)(li)元素。鋰(li)(li)離子電(dian)池(chi)是高能儲存介質,由于(yu)鋰(li)(li)離子電(dian)池(chi)的(de)高速發(fa)(fa)展(zhan),衍生帶動了鋰(li)(li)礦、碳酸鋰(li)(li)等公司業務的(de)蓬勃發(fa)(fa)展(zhan)。金屬(shu)鋰(li)(li)電(dian)池(chi)在軍用領域也有應用。

鋰(li)在發現后一段相當(dang)長的(de)時間里,一直受到冷(leng)落,僅僅在玻璃、陶瓷和潤滑(hua)劑等部門,使用了(le)為(wei)數(shu)不多的(de)鋰(li)的(de)化合(he)物。

鋰(li)早先的(de)(de)主(zhu)要工(gong)業用途是(shi)以(yi)硬(ying)脂酸鋰(li)的(de)(de)形式用作(zuo)潤(run)(run)滑劑的(de)(de)增稠劑,鋰(li)基潤(run)(run)滑脂兼有高抗水(shui)性,耐高溫和良(liang)好的(de)(de)低(di)溫性能。如果在汽(qi)車的(de)(de)一些零件上(shang)加一次鋰(li)潤(run)(run)滑劑,就足以(yi)用到(dao)汽(qi)車報廢為(wei)止。

在(zai)(zai)冶(ye)金工業上,利用(yong)鋰(li)能(neng)(neng)強烈地和氧(yang)、氮、氯、硫等物質反應的性質,充當脫氧(yang)劑和脫硫劑。在(zai)(zai)銅(tong)(tong)的冶(ye)煉過(guo)程中(zhong),加入十萬分之(zhi)一(yi)(yi)到萬分之(zhi)一(yi)(yi)的鋰(li),能(neng)(neng)改善銅(tong)(tong)的內部結(jie)構(gou),使之(zhi)變得更加致密(mi),從而(er)提高銅(tong)(tong)的導(dao)電性。鋰(li)在(zai)(zai)鑄造優(you)質銅(tong)(tong)鑄件中(zhong)能(neng)(neng)除去有害的雜質和氣體。在(zai)(zai)現代需要的優(you)質特殊合金鋼材中(zhong),鋰(li)是清(qing)除雜質最理想的材料。

1kg鋰(li)燃燒后(hou)可釋(shi)放(fang)42998kJ的(de)(de)熱量(liang)(liang),因此(ci)鋰(li)是用(yong)來作(zuo)為火(huo)箭燃料的(de)(de)最(zui)佳金屬之一。1kg鋰(li)通過熱核反(fan)應放(fang)出的(de)(de)能量(liang)(liang)相當于(yu)二萬多噸優質煤的(de)(de)燃燒。若(ruo)用(yong)鋰(li)或鋰(li)的(de)(de)化(hua)合物制成(cheng)固(gu)體燃料來代替固(gu)體推進劑,用(yong)作(zuo)火(huo)箭、導(dao)彈、宇宙飛船(chuan)的(de)(de)推動力,不僅(jin)能量(liang)(liang)高、燃速大(da),而且有極高的(de)(de)比(bi)沖量(liang)(liang),火(huo)箭的(de)(de)有效載荷直(zhi)接取決于(yu)比(bi)沖量(liang)(liang)的(de)(de)大(da)小。

如果(guo)在玻(bo)(bo)(bo)璃制造中加(jia)入(ru)鋰,鋰玻(bo)(bo)(bo)璃的溶解性(xing)只(zhi)是普通玻(bo)(bo)(bo)璃的1/100(每(mei)一(yi)普通玻(bo)(bo)(bo)璃杯熱茶中大約有萬分之(zhi)一(yi)克玻(bo)(bo)(bo)璃),加(jia)入(ru)鋰后使玻(bo)(bo)(bo)璃成(cheng)為(wei)“永(yong)不溶解”,并可以抗(kang)酸腐蝕。

純鋁(lv)(lv)太軟(ruan),當在鋁(lv)(lv)中加入(ru)少量(liang)的鋰(li)、鎂(mei)、鈹等金(jin)(jin)屬(shu)熔成合(he)金(jin)(jin),既輕(qing)便(bian),又特別堅(jian)硬,用這(zhe)種(zhong)合(he)金(jin)(jin)來制造飛(fei)機,能(neng)使飛(fei)機減(jian)輕(qing)2/3的重量(liang),一(yi)架鋰(li)飛(fei)機兩個(ge)人(ren)就可以(yi)抬走。鋰(li)-鉛(qian)合(he)金(jin)(jin)是(shi)一(yi)種(zhong)良(liang)好的減(jian)摩材料。

真正使(shi)鋰成(cheng)為(wei)(wei)舉世(shi)矚目的金屬,還(huan)是在它的優異的核性能被(bei)發現之后。由于它在原子(zi)能工業上(shang)的獨特性能,人稱它為(wei)(wei)“高能金屬”。

鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)是二十世紀三、四十年代(dai)才(cai)研制開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)優(you)(you)質能(neng)源(yuan),它以開(kai)路電(dian)(dian)(dian)壓高(gao),比能(neng)量高(gao),工作溫度(du)范圍寬,放電(dian)(dian)(dian)平(ping)衡,自放電(dian)(dian)(dian)子(zi)等優(you)(you)點,已被(bei)廣泛(fan)應用于各種(zhong)領域,是很有前途的(de)(de)(de)動力電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。用鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)發(fa)電(dian)(dian)(dian)來開(kai)動汽(qi)車,行車費(fei)只有普通汽(qi)油發(fa)動機車的(de)(de)(de)1/3。由鋰制取氚,用來發(fa)動原(yuan)子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組,中間不需要充(chong)電(dian)(dian)(dian),可連續工作20年。要解(jie)決汽(qi)車的(de)(de)(de)用油危機和排氣污染(ran),重要途徑(jing)之一就是發(fa)展向鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)這樣的(de)(de)(de)新型電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。

鋰化(hua)合物早先的重要用(yong)途之(zhi)一(yi)是用(yong)于陶瓷(ci)制品中,特別是用(yong)于搪瓷(ci)制品中,鋰化(hua)合物的主要作(zuo)用(yong)是作(zuo)助熔劑(ji)。

氟化鋰對(dui)紫(zi)外線有極高的透明度,用它制(zhi)(zhi)造的玻(bo)璃(li)可以(yi)洞察(cha)隱(yin)蔽在銀河(he)系最深處(chu)的奧秘。鋰玻(bo)璃(li)可用來制(zhi)(zhi)造電視(shi)機顯(xian)像管。

二(er)戰期間(jian),美國飛行(xing)員(yuan)備有輕便應(ying)急的氫氣(qi)源—氫化鋰(li)(li)丸。當(dang)飛機失(shi)事墜(zhui)落在(zai)水面(mian)時,只要(yao)一碰到水,氫化鋰(li)(li)就立(li)即(ji)溶解釋(shi)放出大量的氫氣(qi),使救生設備充氣(qi)膨脹.

用(yong)氘(dao)化鋰(li)和(he)氚化鋰(li)來代替(ti)氘(dao)和(he)氚裝在(zai)氫(qing)彈(dan)里充(chong)當炸(zha)藥,達(da)到氫(qing)彈(dan)爆(bao)炸(zha)的目的。中國于1967年6月17日成功爆(bao)炸(zha)的第一顆(ke)氫(qing)彈(dan)里就是利用(yong)氘(dao)化鋰(li)。

硼氫化(hua)鋰(li)和(he)氫化(hua)鋁(lv)鋰(li),在有(you)機(ji)(ji)化(hua)學反應中被廣泛用(yong)做還原劑,硼氫化(hua)鋰(li)能還原醛類(lei)、酮類(lei)和(he)酯類(lei)等(deng)。氫化(hua)鋁(lv)鋰(li),是制備藥物、香料和(he)精細有(you)機(ji)(ji)化(hua)學藥品等(deng)中重要(yao)的(de)還原劑。氫化(hua)鋁(lv)鋰(li),也可用(yong)作噴(pen)氣燃料。氫化(hua)鋁(lv)鋰(li)是對復(fu)雜分子的(de)特殊(shu)鍵合的(de)強還原劑,這種試(shi)劑已成(cheng)為許(xu)多有(you)機(ji)(ji)合成(cheng)的(de)重要(yao)試(shi)劑。

有機鋰化合(he)物與有機酸反應,得到(dao)(dao)能水解(jie)成酮的加(jia)(jia)成產物,這種(zhong)反應被用(yong)于維生素A合(he)成的一步。有機鋰化物加(jia)(jia)成到(dao)(dao)醛(quan)和酮上,得到(dao)(dao)水解(jie)時能產生醇(chun)的加(jia)(jia)成產物。

由鋰(li)和氨(an)反(fan)應制(zhi)得的氨(an)基鋰(li)被用(yong)來引入氨(an)基,也(ye)被用(yong)作(zuo)脫鹵試劑(ji)和催化劑(ji)。

2022年9月,哈佛大學的科學家為電動(dong)汽車(EV)開發(fa)了一(yi)種新(xin)型固(gu)態鋰金屬(shu)電池。這款電池使用的是純(chun)金屬(shu)形(xing)式的鋰, 有(you)望實(shi)現(xian)3分鐘(zhong)內(nei)完全充(chong)電。

生理

鋰能改善造(zao)血(xue)功能,提高(gao)人體免(mian)疫機(ji)能。鋰對(dui)中(zhong)樞神經活動有(you)調節作用,能鎮靜、安神,控制(zhi)神經紊亂。鋰可(ke)置換(huan)替代鈉,防治(zhi)心血(xue)管疾病。人體每日需(xu)攝入鋰0.1mg左(zuo)右。

鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)必(bi)需(xu)(xu)性及(ji)人(ren)(ren)體健康(kang)效應(ying)。鋰(li)(li)(li)(li)是(shi)(shi)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)情緒(xu)穩定(ding)劑(ji)(ji)。隨著(zhu)(zhu)新的(de)(de)(de)(de)(de)情緒(xu)穩定(ding)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)現,對鋰(li)(li)(li)(li)治療(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)興(xing)趣和(he)(he)(he)研(yan)究(jiu)(jiu)雖(sui)已減少,但鋰(li)(li)(li)(li)仍是(shi)(shi)治療(liao)(liao)(liao)急性躁狂(kuang)癥和(he)(he)(he)躁狂(kuang)-抑郁病(bing)預防性管理的(de)(de)(de)(de)(de)最有(you)效措施。許(xu)多(duo)研(yan)究(jiu)(jiu)證(zheng)明,鋰(li)(li)(li)(li)對動(dong)物(wu)和(he)(he)(he)人(ren)(ren)具有(you)必(bi)需(xu)(xu)功能(neng)或有(you)益作(zuo)(zuo)用。動(dong)物(wu)缺鋰(li)(li)(li)(li)可導致壽命縮短、生殖異(yi)常、行(xing)為(wei)(wei)改變(bian)及(ji)其他異(yi)常。人(ren)(ren)類流行(xing)病(bing)學(xue)(xue)研(yan)究(jiu)(jiu)顯示,飲水鋰(li)(li)(li)(li)濃度與精神病(bing)住院率、殺(sha)人(ren)(ren)、自殺(sha)、搶劫、暴(bao)力犯(fan)(fan)罪(zui)和(he)(he)(he)毒(du)品犯(fan)(fan)罪(zui)率呈顯著(zhu)(zhu)負相關(guan)。毒(du)品犯(fan)(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)營養(yang)性鋰(li)(li)(li)(li)補(bu)充研(yan)究(jiu)(jiu)證(zheng)明鋰(li)(li)(li)(li)有(you)改善和(he)(he)(he)穩定(ding)情緒(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用。心臟病(bing)人(ren)(ren)、學(xue)(xue)習(xi)低(di)(di)能(neng)者(zhe)和(he)(he)(he)在押(ya)暴(bao)力犯(fan)(fan)發(fa)鋰(li)(li)(li)(li)含量(liang)(liang)顯著(zhu)(zhu)降(jiang)低(di)(di)。碳酸鋰(li)(li)(li)(li)治療(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)臨床(chuang)研(yan)究(jiu)(jiu)表(biao)明,鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)反(fan)應(ying)器官為(wei)(wei)胃腸道、腎臟、神經、肌肉、內分(fen)泌(mi)和(he)(he)(he)心血管系統。在170~228mg Li/d治療(liao)(liao)(liao)劑(ji)(ji)量(liang)(liang)范圍內,預期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)血清(qing)鋰(li)(li)(li)(li)水平(ping)為(wei)(wei)0.4~0.8mEq/L(2.78~5.55 mg/L),無毒(du)性反(fan)應(ying)。在鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)危(wei)險性評估中,對治療(liao)(liao)(liao)劑(ji)(ji)量(liang)(liang)采用10倍安全因子對孕婦和(he)(he)(he)胎兒不造成危(wei)害(hai),這相當于(yu)成人(ren)(ren)每天攝(she)(she)入2mg Li。動(dong)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)NOAEL(無毒(du)性作(zuo)(zuo)用水)為(wei)(wei)10mg Li/kg/d,采用32倍安全因子,得(de)到日允(yun)許(xu)攝(she)(she)入量(liang)(liang)(ADI)為(wei)(wei)0.31mg Li/kg/d。基于(yu)動(dong)物(wu)實驗(yan)數據,鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)觀缺乏攝(she)(she)入量(liang)(liang)為(wei)(wei):山羊:<1.5mgLi/kg,大鼠(shu):<15μgLi/kg。人(ren)(ren)對鋰(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)飲食需(xu)(xu)要(yao)量(liang)(liang)約(yue)為(wei)(wei)60~100 μg/d,典型的(de)(de)(de)(de)(de)日攝(she)(she)入量(liang)(liang)為(wei)(wei)200~600μg。蛋類、牛(niu)奶、奶制品、魚類、土豆和(he)(he)(he)蔬菜含有(you)豐富的(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li)(li)(li)(li)。

毒性

雖然(ran)鋰(li)及其化(hua)合(he)(he)物(wu)能(neng)夠治(zhi)療許(xu)多(duo)疾(ji)病,但是過(guo)多(duo)服用鋰(li)及其化(hua)合(he)(he)物(wu)會引起(qi)中(zhong)樞神經系統中(zhong)毒和腎(shen)臟衰(shuai)竭,中(zhong)毒的前驅表現(xian)是遲鈍(dun)、倦怠、昏睡、肌肉抽搐、語詞不清(qing)、食(shi)欲降低以及吐瀉(xie)等。對于鋰(li)中(zhong)毒還沒有(you)特效解毒藥,主要的治(zhi)療措施是保持呼(hu)吸(xi)通暢,防(fang)止呼(hu)吸(xi)道感染。尚未發現(xian)鋰(li)中(zhong)毒成癮(yin)的情況,停止服鋰(li)藥后(hou)也(ye)未觀察到后(hou)遺癥。

安全風險

危險性

鋰(li)(li)粉塵能在(zai)常溫下燃(ran)燒,燃(ran)燒后即成熔融物(wu)流散,并放出白色濃煙。鋰(li)(li)加熱至熔融狀態時能在(zai)空氣中自燃(ran)。鋰(li)(li)單質的化學性(xing)質十分活潑(po),同(tong)其他堿金(jin)屬一(yi)樣(yang),鋰(li)(li)與鹵素作用時反應(ying)劇烈,鋰(li)(li)與水(shui)反應(ying)會釋放出氫氣,在(zai)一(yi)定(ding)條件下會發生爆炸。

急救措施

接觸部分 急救措施

皮膚接觸(chu) 若皮膚接觸(chu)到(dao)鋰金屬,請立即(ji)脫去(qu)污染的衣著(zhu),并(bing)用流動清水(shui)沖洗,若接觸(chu)部(bu)分仍(reng)有不(bu)適(shi)感(gan),請立即(ji)前往醫院(yuan)就醫

眼睛接(jie)觸 立即(ji)提(ti)起眼瞼,用(yong)大(da)量流動清水或生(sheng)理鹽(yan)水徹(che)底沖洗至少15分鐘。就醫。

吸入(ru) 若眼(yan)睛中不小(xiao)心進入(ru)了鋰金(jin)屬,請(qing)立即分開眼(yan)瞼,用流動清水(shui)或(huo)生理鹽水(shui)沖洗,沖洗結束后立即前往(wang)醫院就醫

食入(ru) 若不小心誤食鋰(li)金屬,請(qing)立即漱口并飲用(yong)牛奶或蛋清,然(ran)后前往醫(yi)(yi)院就醫(yi)(yi) 

消防措施

當由鋰(li)引(yin)發火(huo)(huo)災時,應使(shi)用干燥石墨粉(fen)和(he)干砂悶熄火(huo)(huo)苗,隔絕空氣與水霧。禁止使(shi)用直流水、泡沫或鹵(lu)化物滅火(huo)(huo),直流水可能導致可燃性液(ye)體的飛濺(jian),使(shi)火(huo)(huo)勢擴散。

儲存方法

與鉀(jia)、鈉類似,金屬鋰很活潑,需隔絕空(kong)氣儲(chu)存。

貯存和使用(yong)都(dou)要注意安全,由金屬鋰引起的火(huo)災,不能用(yong)水或(huo)泡沫滅火(huo)劑撲(pu)滅,而要用(yong)碳酸鈉干粉。鋰也對皮膚有(you)很強的腐蝕性。

世界紀錄

密度最小(xiao)的(de)(de)金屬(shu):室溫下(xia),密度最小(xiao)的(de)(de)金屬(shu)為(wei)0.5334g/cm3的(de)(de)鋰(Li)。(吉尼(ni)斯世界紀(ji)錄)

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