鋰(li)(li)(li)(Lithium)是一種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)元(yuan)素,位于(yu)元(yuan)素周期(qi)表的(de)第(di)二周期(qi)IA族,元(yuan)素符號為(wei)(wei)Li,它(ta)(ta)的(de)原子序數為(wei)(wei)3,原子量為(wei)(wei)6.941,對應的(de)單質(zhi)為(wei)(wei)銀白色質(zhi)軟(ruan)金(jin)(jin)屬(shu),也(ye)是密(mi)(mi)度最小的(de)金(jin)(jin)屬(shu)。其熔(rong)點(dian)為(wei)(wei)180.5℃,沸點(dian)為(wei)(wei)1342℃,比熱(re)容(rong)為(wei)(wei)3.58kJ/kg·K,可(ke)溶于(yu)硝(xiao)酸、液(ye)氨等溶液(ye),可(ke)與水(shui)反(fan)應。鋰(li)(li)(li)常用于(yu)原子反(fan)應堆、制輕合金(jin)(jin)及電池等。金(jin)(jin)屬(shu)鋰(li)(li)(li)可(ke)以通過(guo)各種(zhong)(zhong)途徑進入人體體內從而被器官組(zu)織吸收導致鋰(li)(li)(li)中毒,這(zhe)會引起中樞神經系統(tong)中毒和腎臟衰(shuai)竭。鋰(li)(li)(li)和它(ta)(ta)的(de)化(hua)(hua)合物并(bing)不(bu)像其他的(de)堿金(jin)(jin)屬(shu)那么典(dian)型,因為(wei)(wei)鋰(li)(li)(li)的(de)電荷密(mi)(mi)度很大并(bing)且有(you)穩(wen)定的(de)氦型雙電子層(ceng),使得鋰(li)(li)(li)容(rong)易極化(hua)(hua)其他的(de)分(fen)子或(huo)離子,自己本身卻不(bu)容(rong)易受到(dao)極化(hua)(hua)。這(zhe)一點(dian)就影響到(dao)它(ta)(ta)和它(ta)(ta)的(de)化(hua)(hua)合物的(de)穩(wen)定性(xing)。
由于電(dian)極電(dian)勢最(zui)負,鋰(li)是(shi)已知(zhi)元(yuan)素(su)(包括(kuo)放射性元(yuan)素(su))中金屬活(huo)動性最(zui)強的(de)。
2018年8月(yue),中科院國家天文臺科研(yan)人員為首的(de)團隊(dui)依托LAMOST發現一(yi)顆奇特天體,其鋰元素(su)含(han)量約(yue)是(shi)同類天體的(de)3000倍,是(shi)人類已知鋰元素(su)豐度(du)最高的(de)恒星。
第(di)一(yi)(yi)塊鋰(li)礦石,透鋰(li)長石(LiAlSi4O10)是(shi)由巴西人在名為Ut?的(de)(de)(de)(de)(de)(de)瑞典小島上(shang)發現的(de)(de)(de)(de)(de)(de),于18世紀90年(nian)代。當把它(ta)扔(reng)到火里(li)時會發出濃(nong)烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)深紅(hong)色火焰(yan),斯德(de)哥爾摩(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Johan August Arfvedson分析了它(ta)并推斷它(ta)含有以前未知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬,他(ta)(ta)把它(ta)稱作(zuo)lithium(鋰(li))。他(ta)(ta)意(yi)識到這(zhe)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)堿金(jin)屬元素(su)(su)。然而(er),不同(tong)于鈉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),他(ta)(ta)沒(mei)能用電解(jie)法(fa)分離它(ta)。1821年(nian)William Brande電解(jie)出了微(wei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li),但這(zhe)不足以做實(shi)驗用。直到1855年(nian)德(de)國化(hua)學家(jia)Robert Bunsen和(he)(he)英國化(hua)學家(jia)Augustus Matthiessen電解(jie)氯(lv)化(hua)鋰(li)才獲得了大塊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li)。鋰(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)英文(wen)為Lithium,來源于希臘文(wen)lithos,意(yi)為“石頭”。Lithos的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一(yi)(yi)個音節發音“里(li)”。因(yin)為是(shi)金(jin)屬,在左方加上(shang)部首(shou)“钅”。鋰(li)在地殼中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)比鉀和(he)(he)鈉少得多(duo),它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)合物不多(duo)見,是(shi)它(ta)比鉀和(he)(he)鈉發現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)必然因(yin)素(su)(su)。鋰(li)發現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二年(nian),得到法(fa)國化(hua)學家(jia)伏(fu)克蘭重新分析肯定。
鋰(li)(li),原(yuan)子序數3,原(yuan)子量6.941,是最輕的堿金屬元素(su)。元素(su)名(ming)來源于希臘(la)文,原(yuan)意(yi)是“石(shi)頭”。1817年由瑞(rui)典(dian)科學家阿弗韋聰在(zai)分析透鋰(li)(li)長(chang)石(shi)礦(kuang)(kuang)時發現。自然界中(zhong)主要(yao)的鋰(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)和磷鋁石(shi)等。在(zai)人和動物機(ji)體、土壤和礦(kuang)(kuang)泉(quan)水、可可粉、煙葉、海藻(zao)中(zhong)都(dou)能找到鋰(li)(li)。天然鋰(li)(li)有兩種同位素(su):鋰(li)(li)-6和鋰(li)(li)-7。
金(jin)(jin)屬(shu)鋰(li)(li)(li)為(wei)一種銀白色的輕(qing)金(jin)(jin)屬(shu);熔點為(wei)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)鋰(li)(li)(li)可(ke)溶(rong)于液(ye)氨。鋰(li)(li)(li)與(yu)其它堿金(jin)(jin)屬(shu)不同,在室溫下(xia)與(yu)水反(fan)應比(bi)較慢,但能(neng)與(yu)氮氣反(fan)應生成黑(hei)色的一氮化(hua)三(san)鋰(li)(li)(li)晶體。鋰(li)(li)(li)的弱酸鹽都(dou)難溶(rong)于水。在堿金(jin)(jin)屬(shu)氯化(hua)物中,只(zhi)有(you)(you)氯化(hua)鋰(li)(li)(li)易(yi)溶(rong)于有(you)(you)機溶(rong)劑。鋰(li)(li)(li)的揮發(fa)性(xing)鹽的火焰呈深紅色,可(ke)用此來鑒定鋰(li)(li)(li)。鋰(li)(li)(li)很容易(yi)與(yu)氧、氮、硫(liu)等化(hua)合(he),在冶金(jin)(jin)工(gong)業(ye)中可(ke)用做脫氧劑。鋰(li)(li)(li)也(ye)可(ke)以做鉛基(ji)合(he)金(jin)(jin)和鈹(pi)、鎂、鋁等輕(qing)質合(he)金(jin)(jin)的成分。鋰(li)(li)(li)在原子能(neng)工(gong)業(ye)中有(you)(you)重(zhong)要用途。
2018年8月,由(you)中國(guo)科(ke)(ke)學院國(guo)家天(tian)文臺帶(dai)領的(de)(de)科(ke)(ke)研(yan)團隊(dui)依托(tuo)大科(ke)(ke)學裝置郭守敬望遠鏡(LAMOST)發現(xian)一顆奇特(te)天(tian)體,它的(de)(de)鋰元(yuan)素含量約是同類天(tian)體的(de)(de)3000倍,絕(jue)對鋰豐度高(gao)(gao)達4.51,是人類已知鋰元(yuan)素豐度最高(gao)(gao)的(de)(de)恒星。這一重要天(tian)文發現(xian)于北京(jing)時間8月7日凌晨,在(zai)國(guo)際(ji)科(ke)(ke)學期刊《自然·天(tian)文》(Nature Astronomy)上在(zai)線(xian)發布。
在(zai)自然界(jie)中(zhong),主要以(yi)鋰輝(hui)石(shi)、鋰云母及磷鋁石(shi)礦的形式存在(zai)。
鋰(li)在(zai)地(di)殼中的自然(ran)儲量為(wei)1100萬噸(dun)(dun),可開(kai)采(cai)(cai)儲量410萬噸(dun)(dun)。2004年,世界鋰(li)開(kai)采(cai)(cai)量為(wei)20200噸(dun)(dun),其中,智利開(kai)采(cai)(cai)7990噸(dun)(dun),澳大利亞(ya)3930噸(dun)(dun),中國2630噸(dun)(dun),俄(e)羅斯2200噸(dun)(dun),阿根(gen)廷1970噸(dun)(dun)。
鋰(li)號稱(cheng)“稀有(you)(you)金屬”,其實它在地(di)殼(ke)中(zhong)(zhong)的含(han)(han)量(liang)(liang)不(bu)算“稀有(you)(you)”,地(di)殼(ke)中(zhong)(zhong)約有(you)(you)0.0065%的鋰(li),其豐度居第二十七位。已知(zhi)含(han)(han)鋰(li)的礦物(wu)(wu)(wu)有(you)(you)150多種,其中(zhong)(zhong)主要(yao)有(you)(you)鋰(li)輝石(shi)、鋰(li)云(yun)母、透(tou)鋰(li)長石(shi)等。海(hai)水中(zhong)(zhong)鋰(li)的含(han)(han)量(liang)(liang)不(bu)算少,總儲量(liang)(liang)達2600億(yi)噸,可(ke)惜濃(nong)度太(tai)小,提煉實在困(kun)難。某些礦泉水和(he)植物(wu)(wu)(wu)機體里,含(han)(han)有(you)(you)豐富的鋰(li)。如有(you)(you)些紅色、黃(huang)色的海(hai)藻和(he)煙草中(zhong)(zhong),往(wang)往(wang)含(han)(han)有(you)(you)較多的鋰(li)化(hua)合物(wu)(wu)(wu),可(ke)供開發(fa)利用。中(zhong)(zhong)國(guo)的鋰(li)礦資源豐富,以中(zhong)(zhong)國(guo)的鋰(li)鹽產量(liang)(liang)計算,僅江西云(yun)母鋰(li)礦就可(ke)供開采(cai)上百年(nian)。
銀白(bai)色(se)金屬。質(zhi)較軟,可(ke)用刀(dao)切(qie)割。是最輕的金屬,密度比所有(you)的油和(he)液(ye)態烴都小,故應存放(fang)于固體(ti)石蠟或者白(bai)凡(fan)士林中(在(zai)液(ye)體(ti)石蠟中鋰也會浮(fu)起)。
鋰的密度非常小,僅有0.534g/cm3,為非氣態單質(zhi)中(zhong)最(zui)小的一個。
因為鋰(li)原子(zi)半徑(jing)小,故其比起(qi)其他(ta)的堿(jian)金屬,壓(ya)縮性最小,硬度最大,熔點(dian)最高。
溫(wen)度(du)(du)高(gao)于(yu)-117℃時(shi),金(jin)屬(shu)鋰(li)(li)是典型的體心(xin)立方結構(gou),但(dan)當溫(wen)度(du)(du)降至-201℃時(shi),開始轉變為(wei)(wei)(wei)面心(xin)立方結構(gou),溫(wen)度(du)(du)越低,轉變程(cheng)度(du)(du)越大,但(dan)是轉變不完全(quan)。在20℃時(shi),鋰(li)(li)的晶(jing)格常數(shu)為(wei)(wei)(wei)3.50?,電導約(yue)為(wei)(wei)(wei)銀的五分之(zhi)一。鋰(li)(li)容易與鐵以外的任意一種金(jin)屬(shu)熔合(he)。
鋰的焰色反(fan)應為(wei)紫紅色。
鋰共有(you)七個同(tong)位素,其(qi)(qi)中有(you)兩個是(shi)(shi)穩(wen)定(ding)(ding)的(de),分別是(shi)(shi)Li-6和Li-7,除了穩(wen)定(ding)(ding)的(de)之(zhi)外,半衰(shuai)期最長的(de)就是(shi)(shi)Li-8,它(ta)的(de)半衰(shuai)期有(you)838毫秒(miao),接下(xia)來是(shi)(shi)Li-9,有(you)187.3毫秒(miao),之(zhi)后其(qi)(qi)他的(de)同(tong)位素半衰(shuai)期都在8.6毫秒(miao)以下(xia)。而Li-4是(shi)(shi)所(suo)有(you)同(tong)位素里面半衰(shuai)期最短的(de)同(tong)位素,只(zhi)有(you)7.58043×10-23秒(miao)。
Li-6捕(bu)捉低速中(zhong)子(zi)能(neng)力(li)很強,可以(yi)用(yong)來(lai)(lai)控制鈾反(fan)應(ying)堆中(zhong)核反(fan)應(ying)發(fa)生的速度(du),同時還可以(yi)在防(fang)輻射(she)和(he)延長核導(dao)彈的使用(yong)壽命方面及將來(lai)(lai)在核動力(li)飛機和(he)宇宙飛船中(zhong)得到(dao)應(ying)用(yong)。Li-6在原(yuan)子(zi)核反(fan)應(ying)堆中(zhong)用(yong)中(zhong)子(zi)照射(she)后可以(yi)得到(dao)氚,而氚可用(yong)來(lai)(lai)實現熱核反(fan)應(ying)。Li-6在核裝置中(zhong)可用(yong)作冷卻劑。
因為鋰的(de)(de)電荷密度很大并(bing)且(qie)有穩定的(de)(de)氦型雙電子(zi)層,使得鋰容(rong)易(yi)極化其他的(de)(de)分子(zi)或離子(zi),自己本身卻不容(rong)易(yi)極化。這一點就影響到它(ta)和它(ta)的(de)(de)化合物的(de)(de)穩定性。
雖然鋰(li)(li)(li)的氫(qing)標電勢是(shi)最負的,已經達到-3.045,但由于氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鋰(li)(li)(li)溶解度不(bu)大而且(qie)鋰(li)(li)(li)與(yu)水反應時放熱不(bu)能(neng)使鋰(li)(li)(li)融化(hua),所(suo)以鋰(li)(li)(li)與(yu)水反應還不(bu)如(ru)鈉劇烈,反應在進行一段(duan)時間(jian)后,鋰(li)(li)(li)表面的氮氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物膜被(bei)溶解,從而使反應更加劇烈。在500℃左(zuo)右容易與(yu)氫(qing)發生(sheng)(sheng)反應,產生(sheng)(sheng)氫(qing)化(hua)鋰(li)(li)(li),是(shi)唯一能(neng)生(sheng)(sheng)成(cheng)穩定得足以熔(rong)融而不(bu)分解的氫(qing)化(hua)物的堿金(jin)(jin)屬,電離(li)能(neng)5.392eV,與(yu)氧(yang)(yang)(yang)、氮、硫等(deng)均(jun)能(neng)化(hua)合,是(shi)唯一的與(yu)氮在室溫下反應,生(sheng)(sheng)成(cheng)氮化(hua)鋰(li)(li)(li)(Li?N)的堿金(jin)(jin)屬。由于易受氧(yang)(yang)(yang)化(hua)而變暗(an)。如(ru)果將(jiang)鋰(li)(li)(li)丟進濃硫酸,那(nei)么它將(jiang)在硫酸上快速浮(fu)動,燃燒并爆炸。如(ru)果將(jiang)鋰(li)(li)(li)和氯酸鉀混(hun)合(震蕩或研磨),它也(ye)有可能(neng)發生(sheng)(sheng)爆炸式的反應。
鋰的一(yi)些反(fan)(fan)應的化學反(fan)(fan)應方程式:
氫(qing)化鋰(li)(li)(li)遇水發(fa)(fa)生(sheng)猛(meng)烈的(de)(de)(de)化學反(fan)應(ying),產生(sheng)大(da)(da)量的(de)(de)(de)氫(qing)氣(qi)(qi)。兩公斤(jin)氫(qing)化鋰(li)(li)(li)分解后(hou),可以放出氫(qing)氣(qi)(qi)5.66千升。氫(qing)化鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)確(que)是名不(bu)虛(xu)傳的(de)(de)(de)“制造氫(qing)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)工廠”。第二次世界大(da)(da)戰期間,美國飛行員(yuan)備有(you)輕便的(de)(de)(de)氫(qing)氣(qi)(qi)源——氫(qing)化鋰(li)(li)(li)丸作(zuo)應(ying)急(ji)之用。飛機失事墜落在水面時,只要一碰到水,氫(qing)化鋰(li)(li)(li)就(jiu)立即與水發(fa)(fa)生(sheng)反(fan)應(ying),釋放出大(da)(da)量的(de)(de)(de)氫(qing)氣(qi)(qi),使救生(sheng)設備(救生(sheng)艇、救生(sheng)衣、訊號氣(qi)(qi)球等)充氣(qi)(qi)膨脹。
鋰(li)(li)的無機(ji)化合物 碳(tan)酸鋰(li)(li),氫(qing)氧化鋰(li)(li),氫(qing)化鋰(li)(li)等(deng)
鋰(li)的(de)有機化合物(wu) 烷基(ji)(ji)鋰(li)、芳基(ji)(ji)鋰(li)、胺(an)基(ji)(ji)鋰(li)等,例如甲基(ji)(ji)鋰(li)、正(zheng)丁基(ji)(ji)鋰(li)、苯基(ji)(ji)鋰(li),二(er)異丙基(ji)(ji)氨基(ji)(ji)鋰(li)等
將質量數為6的(de)(de)(de)同位素(6Li)放于原子(zi)反(fan)應(ying)堆中(zhong),用(yong)中(zhong)子(zi)照射,可以(yi)得到(dao)氚。氚能用(yong)來(lai)進行(xing)熱核(he)反(fan)應(ying),有著重要的(de)(de)(de)用(yong)途。鋰主要以(yi)硬脂酸鋰的(de)(de)(de)形式用(yong)作(zuo)潤滑(hua)脂的(de)(de)(de)增稠劑(ji)(ji)。這種潤滑(hua)劑(ji)(ji)兼有高抗水性、耐高溫和良好的(de)(de)(de)低溫性能。鋰化物用(yong)于陶瓷(ci)制品中(zhong),以(yi)起到(dao)助(zhu)溶劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。在冶金(jin)(jin)工業中(zhong)也用(yong)來(lai)作(zuo)脫(tuo)(tuo)氧劑(ji)(ji)或脫(tuo)(tuo)氯(lv)劑(ji)(ji),以(yi)及鉛基(ji)軸承合金(jin)(jin)。鋰也是鈹、鎂、鋁輕質合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)重要成(cheng)分(fen)。
鋰(li)(li)(li)與生(sheng)活日用(yong)息息相關,個人(ren)攜帶(dai)的(de)(de)筆(bi)記本電(dian)(dian)腦、手機、藍牙耳機等(deng)數碼產(chan)品中應(ying)用(yong)的(de)(de)鋰(li)(li)(li)離(li)(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)中就含有(you)豐(feng)富的(de)(de)鋰(li)(li)(li)元(yuan)素(su)。鋰(li)(li)(li)離(li)(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)是高(gao)能儲存介質,由(you)于鋰(li)(li)(li)離(li)(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)高(gao)速發(fa)展,衍生(sheng)帶(dai)動了鋰(li)(li)(li)礦、碳酸鋰(li)(li)(li)等(deng)公司業務的(de)(de)蓬勃發(fa)展。金屬鋰(li)(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)在軍用(yong)領(ling)域也有(you)應(ying)用(yong)。
鋰在發(fa)現后一(yi)(yi)段相當長的時間里,一(yi)(yi)直受(shou)到冷落,僅僅在玻璃(li)、陶瓷和(he)潤滑劑等部門,使(shi)用了(le)為數不多的鋰的化合物。
鋰(li)早先的(de)(de)主要工業用途(tu)是以硬(ying)脂酸鋰(li)的(de)(de)形式用作潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)增(zeng)稠(chou)劑(ji),鋰(li)基潤滑(hua)脂兼有高抗水(shui)性(xing),耐(nai)高溫和良好的(de)(de)低溫性(xing)能。如果(guo)在汽車的(de)(de)一些零件(jian)上加一次鋰(li)潤滑(hua)劑(ji),就足以用到(dao)汽車報(bao)廢為止(zhi)。
在冶金工(gong)業上,利用(yong)鋰(li)能強烈地(di)和(he)氧(yang)、氮、氯(lv)、硫等物質反應(ying)的(de)(de)(de)性質,充當脫氧(yang)劑和(he)脫硫劑。在銅的(de)(de)(de)冶煉過程中,加入十萬分(fen)之(zhi)(zhi)一到(dao)萬分(fen)之(zhi)(zhi)一的(de)(de)(de)鋰(li),能改善銅的(de)(de)(de)內部結構,使(shi)之(zhi)(zhi)變(bian)得更加致密,從而提(ti)高銅的(de)(de)(de)導電性。鋰(li)在鑄造優質銅鑄件中能除去有(you)害的(de)(de)(de)雜(za)質和(he)氣體。在現代需要的(de)(de)(de)優質特殊合(he)金鋼材中,鋰(li)是清除雜(za)質最理想的(de)(de)(de)材料(liao)。
1kg鋰燃(ran)(ran)燒后可釋放42998kJ的(de)熱量(liang)(liang),因此鋰是用(yong)來作為火箭(jian)燃(ran)(ran)料的(de)最佳金屬之一。1kg鋰通過熱核反應放出的(de)能量(liang)(liang)相(xiang)當于(yu)二萬多噸優(you)質煤的(de)燃(ran)(ran)燒。若用(yong)鋰或(huo)鋰的(de)化合物制成固體(ti)(ti)燃(ran)(ran)料來代(dai)替固體(ti)(ti)推(tui)進劑,用(yong)作火箭(jian)、導彈、宇宙飛(fei)船的(de)推(tui)動力(li),不僅(jin)能量(liang)(liang)高、燃(ran)(ran)速大,而且有極高的(de)比沖量(liang)(liang),火箭(jian)的(de)有效載荷直接取(qu)決于(yu)比沖量(liang)(liang)的(de)大小。
如果在玻(bo)(bo)璃(li)(li)制(zhi)造中(zhong)加入鋰,鋰玻(bo)(bo)璃(li)(li)的(de)溶(rong)解(jie)性只(zhi)是普通玻(bo)(bo)璃(li)(li)的(de)1/100(每一(yi)普通玻(bo)(bo)璃(li)(li)杯熱茶中(zhong)大約有萬分之一(yi)克玻(bo)(bo)璃(li)(li)),加入鋰后使玻(bo)(bo)璃(li)(li)成為“永不(bu)溶(rong)解(jie)”,并可(ke)以抗酸腐蝕。
純鋁太軟,當在鋁中加入(ru)少(shao)量(liang)的鋰、鎂、鈹等金(jin)屬(shu)熔成合金(jin),既(ji)輕(qing)便,又特別堅(jian)硬,用這種合金(jin)來(lai)制(zhi)造(zao)飛(fei)機,能使飛(fei)機減(jian)輕(qing)2/3的重量(liang),一(yi)架鋰飛(fei)機兩個人就(jiu)可以抬走(zou)。鋰-鉛合金(jin)是(shi)一(yi)種良好的減(jian)摩材料。
真正使鋰成為(wei)舉世矚目的(de)(de)金(jin)屬,還(huan)是在(zai)它的(de)(de)優異(yi)的(de)(de)核(he)性(xing)能被發現之后。由(you)于它在(zai)原子能工業上(shang)的(de)(de)獨特性(xing)能,人稱它為(wei)“高能金(jin)屬”。
鋰(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)是二十(shi)世(shi)紀(ji)三(san)、四十(shi)年代才(cai)研制開(kai)發(fa)的(de)優(you)質能源,它以(yi)開(kai)路電(dian)(dian)壓(ya)高,比(bi)能量(liang)高,工(gong)作溫度范(fan)圍寬,放(fang)電(dian)(dian)平衡,自放(fang)電(dian)(dian)子等優(you)點,已被(bei)廣泛(fan)應(ying)用于各種領域(yu),是很(hen)有前途的(de)動(dong)力電(dian)(dian)池(chi)(chi)。用鋰(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)發(fa)電(dian)(dian)來開(kai)動(dong)汽車(che)(che)(che),行車(che)(che)(che)費只(zhi)有普通汽油(you)發(fa)動(dong)機(ji)車(che)(che)(che)的(de)1/3。由鋰(li)(li)制取氚,用來發(fa)動(dong)原子電(dian)(dian)池(chi)(chi)組,中間不需要(yao)充電(dian)(dian),可連續工(gong)作20年。要(yao)解(jie)決汽車(che)(che)(che)的(de)用油(you)危機(ji)和排氣(qi)污染,重要(yao)途徑之一就是發(fa)展向鋰(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)這(zhe)樣(yang)的(de)新型電(dian)(dian)池(chi)(chi)。
鋰(li)化(hua)合物(wu)(wu)早(zao)先的重要用途之一是用于陶瓷制(zhi)品中,特別是用于搪(tang)瓷制(zhi)品中,鋰(li)化(hua)合物(wu)(wu)的主(zhu)要作(zuo)用是作(zuo)助熔劑。
氟化鋰對紫外線有極(ji)高的(de)透明度,用它制(zhi)造(zao)的(de)玻(bo)璃(li)可以洞察隱蔽在銀河系最(zui)深處(chu)的(de)奧(ao)秘。鋰玻(bo)璃(li)可用來制(zhi)造(zao)電視機顯像管。
二戰期間,美國飛行員備有輕便應急的氫氣源—氫化鋰(li)丸。當飛機失事墜(zhui)落在水面時,只要一(yi)碰到水,氫化鋰(li)就立即溶(rong)解(jie)釋(shi)放出大量的氫氣,使救生設備充氣膨脹.
用(yong)氘化鋰(li)和氚化鋰(li)來代(dai)替氘和氚裝在氫(qing)彈(dan)里(li)充當炸(zha)(zha)藥,達到氫(qing)彈(dan)爆炸(zha)(zha)的目(mu)的。中國于1967年6月17日(ri)成功(gong)爆炸(zha)(zha)的第(di)一顆氫(qing)彈(dan)里(li)就是(shi)利用(yong)氘化鋰(li)。
硼氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋰(li)(li)和氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋁(lv)(lv)鋰(li)(li),在有(you)(you)機(ji)化(hua)學反(fan)應(ying)中被廣泛用做(zuo)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)劑,硼氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋰(li)(li)能還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)醛類(lei)、酮類(lei)和酯類(lei)等。氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋁(lv)(lv)鋰(li)(li),是制備藥物、香(xiang)料(liao)和精細有(you)(you)機(ji)化(hua)學藥品等中重要的還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)劑。氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋁(lv)(lv)鋰(li)(li),也可用作噴氣燃料(liao)。氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋁(lv)(lv)鋰(li)(li)是對復雜分(fen)子(zi)的特殊(shu)鍵合的強還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)劑,這種試劑已成為許多有(you)(you)機(ji)合成的重要試劑。
有機鋰化合(he)物與有機酸反應,得(de)到(dao)(dao)(dao)能水解成酮(tong)的加成產物,這種(zhong)反應被用于維生素(su)A合(he)成的一步。有機鋰化物加成到(dao)(dao)(dao)醛和酮(tong)上,得(de)到(dao)(dao)(dao)水解時能產生醇的加成產物。
由鋰和(he)(he)氨(an)(an)反應制得的氨(an)(an)基鋰被用來(lai)引(yin)入氨(an)(an)基,也被用作(zuo)脫鹵(lu)試(shi)劑和(he)(he)催化劑。
2022年(nian)9月,哈佛大學的(de)科(ke)學家(jia)為電(dian)動汽車(EV)開發了一種新型固態鋰金(jin)屬(shu)電(dian)池。這款電(dian)池使用的(de)是純(chun)金(jin)屬(shu)形式的(de)鋰, 有望(wang)實現3分鐘內完全充(chong)電(dian)。
鋰能改善造血功能,提高人體免(mian)疫(yi)機能。鋰對中樞神經(jing)活動有調節(jie)作用,能鎮靜、安神,控制神經(jing)紊亂(luan)。鋰可置換(huan)替(ti)代鈉(na),防治(zhi)心血管疾病。人體每(mei)日需攝入鋰0.1mg左(zuo)右。
鋰(li)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)必(bi)需(xu)(xu)性(xing)(xing)及人(ren)(ren)(ren)體健康效應。鋰(li)是(shi)有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)緒穩(wen)定(ding)劑。隨著(zhu)新的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)緒穩(wen)定(ding)劑的(de)(de)(de)(de)(de)出現,對鋰(li)治療的(de)(de)(de)(de)(de)興趣和(he)(he)(he)研究(jiu)(jiu)雖已減少,但(dan)鋰(li)仍(reng)是(shi)治療急(ji)性(xing)(xing)躁(zao)狂癥和(he)(he)(he)躁(zao)狂-抑(yi)郁病(bing)(bing)預防性(xing)(xing)管(guan)理的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)有(you)(you)效措施。許多(duo)研究(jiu)(jiu)證(zheng)明(ming),鋰(li)對動物(wu)和(he)(he)(he)人(ren)(ren)(ren)具有(you)(you)必(bi)需(xu)(xu)功(gong)能或有(you)(you)益作用(yong)(yong)。動物(wu)缺(que)(que)鋰(li)可導致壽命縮(suo)短(duan)、生(sheng)(sheng)殖異常、行為(wei)(wei)改(gai)變(bian)及其他(ta)異常。人(ren)(ren)(ren)類(lei)流行病(bing)(bing)學(xue)研究(jiu)(jiu)顯示(shi),飲水(shui)鋰(li)濃(nong)度與(yu)精神病(bing)(bing)住院(yuan)率、殺(sha)人(ren)(ren)(ren)、自(zi)殺(sha)、搶劫、暴(bao)力(li)犯罪和(he)(he)(he)毒(du)品(pin)犯罪率呈顯著(zhu)負相關。毒(du)品(pin)犯的(de)(de)(de)(de)(de)營養(yang)性(xing)(xing)鋰(li)補充(chong)研究(jiu)(jiu)證(zheng)明(ming)鋰(li)有(you)(you)改(gai)善(shan)和(he)(he)(he)穩(wen)定(ding)情(qing)緒的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。心臟(zang)病(bing)(bing)人(ren)(ren)(ren)、學(xue)習(xi)低能者(zhe)和(he)(he)(he)在押暴(bao)力(li)犯發(fa)鋰(li)含(han)量(liang)(liang)(liang)顯著(zhu)降低。碳酸鋰(li)治療的(de)(de)(de)(de)(de)臨床研究(jiu)(jiu)表明(ming),鋰(li)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)反應器官為(wei)(wei)胃腸(chang)道(dao)、腎臟(zang)、神經、肌肉、內(nei)分泌和(he)(he)(he)心血管(guan)系統(tong)。在170~228mg Li/d治療劑量(liang)(liang)(liang)范圍內(nei),預期的(de)(de)(de)(de)(de)血清鋰(li)水(shui)平為(wei)(wei)0.4~0.8mEq/L(2.78~5.55 mg/L),無毒(du)性(xing)(xing)反應。在鋰(li)的(de)(de)(de)(de)(de)危險性(xing)(xing)評估中,對治療劑量(liang)(liang)(liang)采用(yong)(yong)10倍安全(quan)因(yin)子對孕婦和(he)(he)(he)胎兒不造成(cheng)危害,這(zhe)相當于成(cheng)人(ren)(ren)(ren)每天攝(she)入(ru)2mg Li。動物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)NOAEL(無毒(du)性(xing)(xing)作用(yong)(yong)水(shui))為(wei)(wei)10mg Li/kg/d,采用(yong)(yong)32倍安全(quan)因(yin)子,得到日(ri)允(yun)許攝(she)入(ru)量(liang)(liang)(liang)(ADI)為(wei)(wei)0.31mg Li/kg/d。基于動物(wu)實驗(yan)數據,鋰(li)的(de)(de)(de)(de)(de)表觀缺(que)(que)乏攝(she)入(ru)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei):山羊:<1.5mgLi/kg,大鼠:<15μgLi/kg。人(ren)(ren)(ren)對鋰(li)的(de)(de)(de)(de)(de)飲食需(xu)(xu)要(yao)量(liang)(liang)(liang)約(yue)為(wei)(wei)60~100 μg/d,典型的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)攝(she)入(ru)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)200~600μg。蛋類(lei)、牛奶、奶制品(pin)、魚類(lei)、土豆和(he)(he)(he)蔬(shu)菜含(han)有(you)(you)豐(feng)富的(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li)。
雖然鋰(li)(li)及其化合物能(neng)夠治療許多疾病,但是過(guo)多服用鋰(li)(li)及其化合物會引起(qi)中(zhong)樞神經系統(tong)中(zhong)毒(du)(du)和腎臟衰竭(jie),中(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)(de)前驅表(biao)現是遲鈍、倦怠、昏睡、肌(ji)肉(rou)抽搐、語詞不清、食欲降低以及吐(tu)瀉(xie)等。對于鋰(li)(li)中(zhong)毒(du)(du)還沒有特效解毒(du)(du)藥(yao),主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)治療措施是保持呼吸通(tong)暢,防止呼吸道(dao)感染。尚未發現鋰(li)(li)中(zhong)毒(du)(du)成癮的(de)(de)(de)情況,停止服鋰(li)(li)藥(yao)后也(ye)未觀察到后遺癥。
鋰(li)(li)粉(fen)塵(chen)能在常溫下燃(ran)燒(shao),燃(ran)燒(shao)后即成(cheng)熔(rong)融(rong)(rong)物流散,并放出(chu)(chu)白色濃煙(yan)。鋰(li)(li)加(jia)熱(re)至熔(rong)融(rong)(rong)狀態時能在空氣中(zhong)自燃(ran)。鋰(li)(li)單質的(de)化學性質十分(fen)活潑,同其(qi)他堿金屬一(yi)(yi)樣,鋰(li)(li)與(yu)鹵素(su)作用時反(fan)應(ying)劇烈,鋰(li)(li)與(yu)水(shui)反(fan)應(ying)會釋放出(chu)(chu)氫氣,在一(yi)(yi)定條件下會發生(sheng)爆炸(zha)。
接觸部分 急救措施
皮膚接觸 若皮膚接觸到(dao)鋰(li)金屬,請(qing)(qing)立即(ji)脫去(qu)污染的衣著,并用(yong)流動(dong)清水沖洗,若接觸部分(fen)仍有不適(shi)感,請(qing)(qing)立即(ji)前往醫院就醫
眼(yan)睛接觸 立(li)即提(ti)起(qi)眼(yan)瞼(jian),用大量流動清水或(huo)生理鹽水徹底(di)沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入 若眼睛中不小(xiao)心(xin)進入了鋰金屬,請立即(ji)分開眼瞼,用(yong)流動清水(shui)(shui)或生理(li)鹽(yan)水(shui)(shui)沖(chong)(chong)洗,沖(chong)(chong)洗結束后立即(ji)前(qian)往醫院就醫
食(shi)入 若不(bu)小心(xin)誤食(shi)鋰金屬,請立即漱口并飲(yin)用牛奶(nai)或蛋清(qing),然后前往醫(yi)院就(jiu)醫(yi)
消防措施
當由鋰引(yin)發火(huo)(huo)(huo)災時(shi),應使用干燥石(shi)墨(mo)粉和干砂悶熄火(huo)(huo)(huo)苗,隔絕空氣與水(shui)霧。禁(jin)止(zhi)使用直流(liu)水(shui)、泡沫或鹵化物滅火(huo)(huo)(huo),直流(liu)水(shui)可能導(dao)致可燃性液體(ti)的飛濺,使火(huo)(huo)(huo)勢擴散。
與鉀、鈉類似(si),金屬鋰很活潑,需隔絕空氣儲存(cun)。
貯存(cun)和使用(yong)都要注意(yi)安全(quan),由金(jin)屬鋰(li)引起的火災,不能用(yong)水(shui)或泡沫滅(mie)(mie)火劑(ji)撲滅(mie)(mie),而要用(yong)碳酸(suan)鈉(na)干粉。鋰(li)也對皮膚有很強(qiang)的腐(fu)蝕(shi)性(xing)。
密度最小的金屬(shu):室溫下,密度最小的金屬(shu)為0.5334g/cm3的鋰(Li)。(吉尼斯世(shi)界紀(ji)錄)