鋰的用途
化學(xué)先生 / 2019-05-15
1817年,瑞典化學(xué)家阿爾費(fèi)德森在分析從攸桃島采集到的一種葉石petalite(現(xiàn)已證明是被稱作透鋰長的硅酸鋰鋁)過程中,發(fā)現(xiàn)該葉石中含有氧化硅、氧化鋁及一種新堿金屬。他把這種堿金屬制成硫酸鹽,進(jìn)行試驗(yàn),并進(jìn)行詳細(xì)分析計算研究后,發(fā)現(xiàn)該堿金屬與酸類飽和的量比其他各種固定堿類要大得多,它的溶液不被過量的酒石酸沉淀,又不受氯化鉑的影響。證明這種堿金屬硫酸鹽既不是鉀鹽、鈉鹽,也不是鎂鹽。于是他肯定這種堿金屬是一種新元素,并命名為“鋰”( lithium)。該詞源自希臘語“巖石”之意,因?yàn)橹鞍l(fā)現(xiàn)的堿金屬鈉和鉀是從植物里取得的。
阿爾費(fèi)德森曾試圖制取金屬鋰,但未成功。1818年布蘭德斯、戴維等人分別用強(qiáng)電流電解鋰礦石制得了少量的這種金屬。直到1855年,本生和馬提生采用電解熔融氯化鋰的方法,才制得較多量的鋰可供研究之用。
鋰是最輕的金屬,把它扔到水里,會像軟木塞一樣漂浮在水面上,它的比重約為水的一半(每立方厘米的重量為0.543克)。鋰不僅外表漂亮,而且性質(zhì)活潑。放在硝酸里它會燃燒起來,放在水里能劇烈反應(yīng)放出氫氣,而且與空氣中的氧、氯能迅結(jié)合。因此,它不能在空氣、水等條件下保存,只好用石蠟封起來。
鋰不僅體態(tài)輕盈,而且才華橫溢。它已在幾個尖端領(lǐng)域中嶄露頭角。
裡可以和氫、重氫(氘D)、超重氫(氟T)化合成氫化鋰、氘化鋰、氟化鋰。由于這三種化合物牌氣十分暴躁,所以被人們用作炸藥。1千克氘化鋰,爆炸能力約等于5萬噸烈性TNT炸藥。因而,原子能工業(yè)便和它攀起親來,使它成為氫彈的原料。最初制造氫彈用的是氘和氚的混合物,后來才改用氘化鋰作炸藥。我國第一顆氫彈就是用氫化鋰和氘化鋰作炸藥的。有人計算過,1千克好煤能使火車走8米,1千克鈾可以使火車走4萬千米,而1千克鋰通過熱核反應(yīng)能使一列火車從地球開到月球上去。它的能量比鈾裂變產(chǎn)生的能量大10多倍。
在我們?nèi)粘I钪?,鋰的用處?shí)在不少。電視機(jī)上的熒光屏,就是加進(jìn)鋰的俚玻璃。鋰玻璃有很高的強(qiáng)度和切性。有些含鋰的特殊玻璃,密度很高,不怕酸堿,受熱膨脹也不太大,所以被廣泛應(yīng)用在化工、電子、光學(xué)儀器上。把含鋰的陶瓷涂在鋼鐵、鋁、鎂的表面上,即成為這些金屬的保護(hù)層,所以噴氣發(fā)機(jī)燃燒室、火箭、導(dǎo)彈外殼都涂上它。鋰可形成鋰鍵,這與氫鍵類似,如LF就可形成鋰鍵。
鋰在醫(yī)療衛(wèi)生方面也有很大用途,空氣調(diào)節(jié)、游泳池水以及治療內(nèi)臟疾病的某些藥物方面都少不了鋰。鋰電池常用于心臟起搏器的電源。Li2CO3是治療某些精神病的首選藥品。
潤滑劑中加進(jìn)鋰的化合物,在-50℃的低溫和160℃的高溫條件下都可以使用。
鉀跟鋁、鎂被的合金,既輕盈又堅切,已被火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)制造工業(yè)大量使用。高氯酸鋰、硝酸鋰是火箭燃料的高效氧化劑,氫氧化鋰有特殊的香味,是制造汽水的原料。