El òxid de liti és un compost químic inorgànic de fórmula Li 2 O que es forma juntament amb petites quantitats de peròxid de liti quan el metall de liti es crema en l'aire i es combina amb l'oxigen.
Fins al decenni de 1990, el mercat de l'metall i de el liti estava dominat per la producció nord-americana a partir de dipòsits minerals, però a principis de segle XXI la major part de la producció es derivava de fonts no nord-americà; Austràlia, Xile i Portugal van ser els proveïdors més importants de l'món. Bolívia té la meitat dels dipòsits de liti al món, però no és un gran productor.
Estructura òxid de liti
La forma comercial més important és el carbonat de liti, Li 2 CO 3, produït a partir de minerals o salmorres per diversos processos diferents.
Quan el liti es crema en l'aire, el producte principal és l'òxid blanc d'òxid de liti, Li 2 O. A més, es produeix una mica de peròxid de liti, Li 2 O 2, també blanc.
També es pot fer a través de la descomposició tèrmica de l'hidròxid de liti, LiOH, o peròxid de liti, Li2O2
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH (s) + calor → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + calor → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Propietats físiques i químiques
L'òxid de liti és un sòlid de color blanc conegut com LITHIA que no té aroma i amb un sabor salat. La seva aparença es mostra a la figura 2 (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Figura 2: aparença de l'òxid de liti
L'òxid de liti són cristalls amb geometria de antiflorita semblant a la de l'clorur de sodi (cúbic centrat en les cares). La seva estructura cristal·lina es presenta a la figura 3 (Mark Winter [The University of Sheffield and Webelements Ltd, 2016).
Figura 3: estructura cristal·lina de l'òxid de liti.
El seu pes molecular és de 29,88 g / mol, la seva densitat és de 2,013 g / ml i els punts de fusió i d'ebullició són 1438 ºC i 2066 ºC respectivament. El compost és molt soluble en aigua, alcohol, èter, piridina i nitrobenzè (Royal Society of Chemistry, 2015).
L'òxid de liti reacciona fàcilment amb el vapor d'aigua per formar hidròxid, i amb diòxid de carboni per formar carbonat; per tant, ha de ser emmagatzemat i manejat en una atmosfera neta i seca.
Els compostos d'òxid no condueixen a l'electricitat. No obstant això, certs òxids estructurats de perovskita són conductius electrònics que troben aplicació en el càtode de cèl·lules de combustible d'òxid sòlid i sistemes de generació d'oxigen.
Són compostos que contenen al menys un anió d'oxigen i un catió metàl·lic (American Elements, SF).
Reactivitat i perills
L'òxid de liti és un compost estable incompatible amb àcids forts, aigua i diòxid de carboni. Fins on sabem, les propietats químiques, físiques i toxicològiques de l'òxid de liti no han estat investigades i reportades a fons.
La toxicitat dels compostos de liti és funció de la seva solubilitat en aigua. El ió de liti té toxicitat en el sistema nerviós central. El compost és altament corrosiu irritant si entra en contacte amb els ulls, la pell, a l'ésser inhalat o ingerit (ESPI METALS, 1993).
En cas de contacte amb els ulls s'ha de verificar si s'està usant lents de contacte i remoure'ls immediatament. S'ha de rentar els ulls amb aigua corrent durant al menys 15 minuts, mantenint les parpelles obertes. Es pot fer servir aigua freda. No s'ha de fer servir ungüent per als ulls.
Si el producte químic entra en contacte amb la roba, retirin el més ràpid possible, protegint les seves pròpies mans i cos. Col·loqui a la víctima sota una dutxa de seguretat.
Si el producte químic s'acumula a la pell exposada de la víctima, com les mans, es renta suau i amb cura la pell contaminada amb aigua corrent i sabó no abrasiu. Es pot fer servir aigua freda. Si la irritació persisteix, busqui atenció mèdica. Renti la roba contaminada abans de tornar a usar-la.
En cas d'inhalació, s'ha de deixar reposar la víctima en una àrea ben ventilada. Si la inhalació és greu, s'ha d'evacuar la víctima a una zona segura tan aviat com sigui possible.
Afluixi la roba atapeïda com ara coll de camisa, cinturons o corbata. Si la víctima li resulta difícil respirar, s'ha d'administrar oxigen. Si la víctima no està respirant, es realitza una reanimació boca a boca.
Sempre tenint en compte que pot ser perillós per a la persona que proporciona ajuda donar reanimació boca a boca quan el material inhalat és tòxic, infecciós o corrosiu.
En tots els casos s'ha de buscar atenció mèdica immediata (SIGMA-ALDRICH, 2010).
usos
L'òxid de liti s'utilitza com un fundent en esmalts ceràmics, i crea blaus amb coure i roses amb cobalt. L'òxid de liti reacciona amb l'aigua i el vapor, formant hidròxid de liti i s'ha d'aïllar de ells.
L'òxid de liti (Li 2 O) amb el seu alt potencial de triti és un candidat atractiu per al material de cultiu sòlid d'una planta d'energia de fusió DT, per la seva alta densitat d'àtoms de liti (comparada amb altres ceràmiques de liti o liti metàl·lic) i la seva conductivitat tèrmica relativament alta (LITHIUM Oxide (Li2O), SF).
Li 2 O estarà exposat a altes temperatures sota irradiació de neutrons durant el funcionament de mantes de fusió. En aquestes circumstàncies, es produiran un gran nombre de defectes d'irradiació en Li 2 O, com ara inflament induït per heli, expansió tèrmica relativament alta, creixement de gra, formació de LiOH (T) i precipitació a baixes temperatures i transport de massa de LiOH (T) a altes temperatures.
A més, el Li 2 O estarà sotmès a tensions que sorgeixen de les diferències d'expansió tèrmica entre Li 2 O i materials estructurals. Aquestes característiques de Li 2 O condueixen a desafiants problemes d'enginyeria tant en la fabricació com en el disseny de manta.
Un possible nou ús és com un reemplaçament per l'òxid de cobalt i liti com el càtode en les bateries de ions de liti utilitzats per impulsar dispositius electrònics de telèfons mòbils a ordinadors portàtils així com als cotxes amb piles (Reade International Corp, 2016).
referències
- Mark Winter [The University of Sheffield and Webelements Ltd (2016). Webelements. Pres de Lithium: dilithium oxide webelements.com.
- American Elements. (SF). Lithium Oxide. Pres de americanelements americanelements.com.
- ESPI METALS. (1993, Juny). Lithium Oxide. Pres de espimetals espimetals.com.
- LITHIUM oxide (Li2O). (SF). Pres de ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- National Center for Biotechnology Information. (2017, juny 24). PubChem Compound Database; CID = 166630. Pres de PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp (2016). Lithium Oxide Powder (Li2O). Pres de Reade reade.com
- Royal Society of Chemistry. (2015). Lithium oxide.Tomado de chemspiderchemspider.com.
- SIGMA-ALDRICH. (2010). Material Safety Data Sheet Lithium s'oxidi. Pres de chemblink chemblink.com.