Ossido di litio: formula, proprietà, rischi e usi
L'ossido di litio è un composto chimico inorganico di formula Li 2 O che si forma insieme a piccole quantità di perossido di litio quando il metallo litio viene bruciato nell'aria e combinato con l'ossigeno.
Fino agli anni '90, il mercato del metallo e del litio era dominato dalla produzione statunitense dai giacimenti minerari, ma all'inizio del XXI secolo gran parte della produzione proveniva da fonti non statunitensi; Australia, Cile e Portogallo sono stati i fornitori più importanti al mondo. La Bolivia ha la metà dei depositi di litio nel mondo, ma non è un grande produttore.
La forma commerciale più importante è il carbonato di litio, Li 2 CO 3, prodotto da minerali o salamoie con diversi processi.
Quando il litio viene bruciato nell'aria, il prodotto principale è l'ossido bianco di ossido di litio, Li 2 O. Inoltre, viene prodotto anche del perossido di litio, Li 2 O 2, anch'esso bianco.
Può anche essere fatto attraverso la decomposizione termica di idrossido di litio, LiOH, o perossido di litio, Li2O2
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH (s) + calore → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + calore → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Proprietà fisiche e chimiche
L'ossido di litio è un solido bianco noto come litia che manca di aroma e un sapore salato. Il suo aspetto è mostrato nella Figura 2 (Centro nazionale per le informazioni biotecnologiche, 2017).
Figura 2: aspetto dell'ossido di litio
Gli ossidi di litio sono cristalli con geometria antiflorite simile a quella del cloruro di sodio (cubico centrato sulle facce). La sua struttura cristallina è presentata nella figura 3 (Mark Winter [The University of Sheffield e WebElements Ltd, 2016).
Figura 3: struttura cristallina dell'ossido di litio.
Il suo peso molecolare è di 29, 88 g / mol, la sua densità è di 2, 013 g / ml ei punti di fusione e di ebollizione sono rispettivamente di 1438 ° C e 2066 ° C. Il composto è molto solubile in acqua, alcool, etere, piridina e nitrobenzene (Royal Society of Chemistry, 2015).
L'ossido di litio reagisce facilmente con il vapore acqueo per formare idrossido e con biossido di carbonio per formare il carbonato; pertanto, deve essere conservato e maneggiato in un'atmosfera pulita e asciutta.
I composti di ossido non portano all'elettricità. Tuttavia, alcuni ossidi strutturati di perovskite sono conduttori elettronici che trovano applicazione nel catodo delle celle a combustibile ad ossidi solidi e dei sistemi di generazione di ossigeno.
Sono composti che contengono almeno un anione di ossigeno e un catione metallico (American Elements, SF).
Reattività e rischi
L'ossido di litio è un composto stabile incompatibile con acidi forti, acqua e anidride carbonica. A nostra conoscenza, le proprietà chimiche, fisiche e tossicologiche dell'ossido di litio non sono state studiate e riportate in modo approfondito.
La tossicità dei composti del litio dipende dalla loro solubilità in acqua. Lo ione litio ha tossicità del sistema nervoso centrale. Il composto è irritante altamente corrosivo se viene a contatto con gli occhi, la pelle, se inalato o ingerito (ESPI METALS, 1993).
In caso di contatto con gli occhi, è necessario verificare se si stanno indossando lenti a contatto e rimuoverli immediatamente. Gli occhi dovrebbero essere sciacquati con acqua corrente per almeno 15 minuti, mantenendo le palpebre aperte. Puoi usare l'acqua fredda. L'unguento non deve essere usato per gli occhi.
Se la sostanza chimica entra in contatto con gli indumenti, rimuoverla il più rapidamente possibile, proteggendo le mani e il corpo. Metti la vittima sotto una doccia di sicurezza.
Se la sostanza chimica si accumula sulla pelle esposta della vittima, come le mani, lavare delicatamente e delicatamente la pelle contaminata con acqua corrente e sapone non abrasivo. Puoi usare l'acqua fredda. Se l'irritazione persiste, consultare un medico. Lavare gli indumenti contaminati prima di riutilizzarli.
In caso di inalazione, alla vittima dovrebbe essere permesso di riposare in un'area ben ventilata. Se l'inalazione è grave, la vittima deve essere evacuata in un'area sicura il più presto possibile.
Allentare abiti stretti come colletto della camicia, cinture o cravatta. Se la vittima ha difficoltà a respirare, deve essere somministrato ossigeno. Se la vittima non respira, viene effettuata una rianimazione bocca a bocca.
Tenendo sempre presente che può essere pericoloso per la persona che fornisce aiuto praticare la rianimazione bocca a bocca quando il materiale inalato è tossico, infettivo o corrosivo.
In tutti i casi, è necessario consultare immediatamente un medico (SIGMA-ALDRICH, 2010).
applicazioni
L'ossido di litio viene usato come fondente negli smalti ceramici e crea l'azzurro con il rame e le rose con il cobalto. L'ossido di litio reagisce con acqua e vapore formando litio idrossido e deve essere isolato da essi.
L'ossido di litio (Li 2 O) con il suo alto potenziale di trizio è un candidato attraente per il materiale di coltura solida di una centrale elettrica a fusione DT, a causa della sua alta densità di atomi di litio (rispetto ad altre ceramiche di litio). o litio metallico) e la sua conducibilità termica relativamente elevata (LITHIUM OXIDE (Li2O), SF).
Li 2 O sarà esposto a temperature elevate sotto irraggiamento di neutroni durante l'operazione di coperte a fusione. In queste circostanze, si verificherà un numero elevato di difetti di irradiazione in Li 2 O, come gonfiore indotto da elio, espansione termica relativamente elevata, crescita dei grani, formazione di LiOH (T) e precipitazione a basse temperature e trasporto di massa di LiOH (T) ad alte temperature.
Inoltre, Li 2 O sarà soggetto a sollecitazioni derivanti dalle differenze di dilatazione termica tra Li 2 O e materiali strutturali. Queste caratteristiche di Li 2 O portano a problemi ingegneristici complessi sia nella progettazione generale che nella produzione.
Un possibile nuovo uso è la sostituzione del cobalto e dell'ossido di litio come catodo nelle batterie agli ioni di litio utilizzate per alimentare i dispositivi elettronici dai telefoni cellulari ai laptop e alle auto alimentate a batteria (Reade International Corp, 2016) .
