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鋰是世界上密度最小的金屬
學過化學的,想必對元素周期表都有所認識吧。鋰做為世界上密度最小的金屬,你對它的了解又有多少呢?以下百分網小編給大家介紹下“鋰”。希望對你們有幫助。
世界上密度最小的金屬:鋰
鋰(Li)是一種銀白色的金屬元素,質軟,是密度最小的金屬。用于原子反應堆、制輕合金及電池等。
鋰和它的化合物并不像其他的堿金屬那么典型,因為鋰的電荷密度很大并且有穩定的氦型雙電子層,使得鋰容易極化其他的分子或離子,自己本身卻不容易受到極化。這一點就影響到它和它的化合物的穩定性。
鋰的發現
第一塊鋰礦石,透鋰長石(LiAlSi₄O₁₀)是由巴西人(Jozé Bonifácio de Andralda e Silva)在名為Utö的瑞典小島上發現的,于18世紀90年代。當把它扔到火里時會發出濃烈的深紅色火焰,斯德哥爾摩的Johan August Arfvedson分析了它并推斷它含有以前未知的金屬,他把它稱作lithium(鋰)。
他意識到這是一種新的堿金屬元素。然而,不同于鈉的是,他沒能用電解法分離它。
1821年William Brande電解出了微量的鋰,但這不足以做實驗用。直到1855年德國化學家 Robert Bunsen和英國化學家Augustus Matthiessen電解氯化鋰才獲得了大塊的鋰。
鋰的英文為Lithium,來源于希臘文lithos,意為“石頭”。Lithos的第一個音節發音“里”。因為是金屬,在左方加上部首“钅”。鋰在地殼中的含量比鉀和鈉少得多[1] ,它的化合物不多見,是它比鉀和鈉發現的晚的必然因素。
鋰發現的第二年,得到法國化學家伏克蘭重新分析肯定。
制取方法
1855年,本生和馬奇森采用電解熔化氯化鋰的方法才制得它,工業化制鋰是在1893年由根莎提出的,鋰從被認定是一種元素到工業化制取前后歷時76年。電解氯化鋰制取鋰要消耗大量的電能,每煉一噸鋰就耗電高達六、七萬度。工業上可以用如下的方法制備鋰單質:將氯化鋰在不超過其熔點(602℃)的溫度下灼燒干燥1h。使用經過氫氧化鉀脫水干燥的、新蒸餾的吡啶溶解上述氯化鋰,制成11.81%的氯化鋰的吡啶溶液作為電解液。用石墨板作陽極,光潔的鉑片或鐵片作陰極,無隔膜。電解時采用的電壓為1.4V,電流密度為0.2~0.3A/100c㎡。主要用途
將質量數為6的同位素(6Li)放于原子反應堆中,用中子照射,可以得到氚。氚能用來進行熱核反應,有著重要的用途。鋰主要以硬脂酸鋰的形式用作潤滑脂的增稠劑。這種潤滑劑兼有高抗水性、耐高溫和良好的低溫性能。鋰化物用于陶瓷制品中,以起到助溶劑的作用。在冶金工業中也用來作脫氧劑或脫氯劑,以及鉛基軸承合金。鋰也是鈹、鎂、鋁輕質合金的重要成分。鋰與生活日用息息相關,個人攜帶的筆記本電腦、手機、藍牙耳機等數碼產品中應用的鋰離子電池中就含有豐富的鋰元素。鋰離子電池是高能儲存介質,由于鋰離子電池的高速發展,衍生帶動了鋰礦、碳酸鋰等公司業務的蓬勃發展。金屬鋰電池在軍用領域也有應用。
在冶金工業上,利用鋰能強烈地和氧、氮、氯、硫等物質反應的性質,充當脫氧劑和脫硫劑。在銅的冶煉過程中,加入十萬分之一到萬分之一的鋰,能改善銅的內部結構,使之變得更加致密,從而提高銅的導電性。鋰在鑄造優質銅鑄件中能除去有害的雜質和氣體。在現代需要的優質特殊合金鋼材中,鋰是清除雜質最理想的材料。
鋰電池是二十世紀三、四十年代才研制開發的優質能源,它以開路電壓高,比能量高,工作溫度范圍寬,放電平衡,自放電子等優點,已被廣泛應用于各種領域,是很有前途的動力電池。用鋰電池發電來開動汽車,行車費只有普通汽油發動機車的1/3。由鋰制取氚,用來發動原子電池組,中間不需要充電,可連續工作20年。要解決汽車的用油危機和排氣污染,重要途徑之一就是發展向鋰電池這樣的新型電池。
當狼吃下含有鋰化合物的肉食后,能引起消化不良,食欲大減,從而改變狼食肉的習性,這種習性還具有遺傳性。人類對金屬鋰的應用已有了良好的開端,但由于鋰的生產工藝比較復雜,成本很高。如果人們一旦解決了這些問題,鋰的優良性能將得到進一步的發揮,從而擴大它的應用范圍。
鋰能改善造血功能,提高人體免疫機能。鋰對中樞神經活動有調節作用,能鎮靜、安神,控制神經紊亂。鋰可置換替代鈉,防治心血管疾病。人體每日需攝入鋰0.1mg左右。
鋰的生物必需性及人體健康效應。鋰是有效的情緒穩定劑。隨著新的情緒穩定劑的出現,對鋰治療的興趣和研究雖已減少,但鋰仍是治療急性躁狂癥和躁狂-抑郁病預防性管理的最有效措施。許多研究證明,鋰對動物和人具有必需功能或有益作用。
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