ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика лития и его соединений из "Аналитическая химия лития" НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ. МИНЕРАЛЫ. [c.7] Литий был открыт в 1817 г. шведским химиком Арфведзоном в минерале петалите. В 1818 г. Деви впервые получил металлический литий разложением окиси лития электрическим током. [c.7] Цинвальдит, литиофилит и амблигонит весьма мало распространены. Промышленное значение имеют сподумен и лепидолит, образующие наиболее богатые рудные залежи. Значительные месторождения сподумена находятся в США, Африке, Канаде и на Мадагаскаре. [c.8] Вскрытие концентратов производят несколькими способами. [c.8] К щелочному способу разложения относится спекание или сплавление концентратов с обожженной известью, КОН, К2СО3 и СаСОз. Иногда концентрат обрабатывают непосредственно растворами щелочей. Из этих методов в настоящее время наибольшее распространение получил известковый, основанный на спекании литиевых минералов с известью или известняком, с последующим разложением спека водой. Так, при спекании сподумена с окисью кальция при 1000°С образуются свободная окись лития, алюминат кальция и двукальциевый силикат, т. е. [c.8] Из комбинированных способов разложения, имеющих промышленное значение, следует отметить иетод хлорирующего обжига [412]. Извлечение лития обычно составляет 90% и выше. [c.9] Метод с использованием фторирующих реагентов предложен для вскрытия литиевых слюд, содержащих 0,8% LijO [445]. [c.9] В атомной энергетике широко применяют металлический литий и его соединения, обогащенные одним из естественньщ изотопов Li или Li [267, 348]. [c.9] Литий — элемент I группы периодической системы Д. И. Менделеева с атомным весом 6,939 и порядковым номером 3. Ядро лития состоит из трех протонов и трех или четырех нейтронов. Электронная конфигурация атома лития ls 2s . [c.9] Литий — металл серебристо-белого цвета, быстро тускнеет на воздухе вследствие образования темно-серого налета, состоящего из окиси и нитрида лития. Это самый легкий из известных в природе металлов, плотность его в твердом состоянии при 20° С равна 0,534 г см [196, 252, 348, 504], согласно [1292] — 0,531 г см . Вследствие малого атомного радиуса литий обладает наиболее плотной кристаллической решеткой по сравнению с другими щелочными металлами, а следовательно, наибольшей твердостью. Величина ее по минералогической шкале равна 0,6 (для натрия 0,4, калия 0,5). Литий имеет аллотропические а- и р-модификации. При обычной температуре кристаллы лития имеют объемноцентрированную кубическую решетку, постоянная которой равна 3,5023 А (7 =20°С). При низких температурах в определенных условиях а-модификация переходит в Р-модификацию с гранецентрированной кубической решеткой, постоянная ее равна 4,41 А (Г= —196°С) [371]. Наибольшая прочность кристаллической решетки лития обусловливает наибольшую температуру плавления (180° С) и кипения (1336 5° С) по сравнению с его аналогами (табл. 1) [348]. [c.10] Литий имеет наименьший атомный радиус и, следовательно, наибольший ионизационный потенциал, поэтому он химически менее активен, чем остальные шелочные металлы. Энергии ионизации Li -vLi+- -Lf+- Li + соответственно равны 5,390 75,619 и 122,419 эв. [c.11] Литий занимает особое положение среди щелочных металлов, являясь переходным по химическим свойствам тс элементам главной подгруппы II группы периодической системы элементов. Подтверждение тому — трудная растворимость карбоната, фосфата и фторида лития, а также способность к образованию двойных и типично комплексных соединений, отсутствующая у других щелочных металлов. Наибольшее сходство из-за близости ионных радиусов наблюдается у соединений лития и магния, которые равны 0,78 и 0,74 А соответственно, что обусловливает трудность их разделения [368]. [c.12] Большинство солей лития хорошо растворяются в воде, а также в органических растворителях — предельных спиртах, ди-этиловом эфире, пиридине. Эти растворы, как правило, имеют высокую электропроводность, причем в изменении растворимости солей щелочных металлов при переходе от лития к цезию имеется вполне определенная закономерность. Для солей слабых кислот (НР, НаСОз) растворимость увеличивается от лития к цезию, в случае же такой сильной кислоты, как НСЮ4, наоборот, от цезия к литию. Растворимость других солей лития в воде изменяется в ряду —Na—К—РЬ—Сз таким образом, что максимум или минимум ее приходится приблизительно на калий (табл. 2). [c.12] Согласно данным [673], полученным методом ЯМР, ион лития способен присоединять 4, 5, 6 и 12 молекул воды. Соединения его в зависимости от природы аниона характеризуются более или менее высокой температурой плавления. [c.13] По своему нормальному потенциалу (—3,026 в) литий стоит первым в ряду напряжений металлов. Наибольшая гидратация (наименьшая подвижность) иона лития обусловливает наибольший потенциал выделения его из водных растворов по сравнению с другими щелочными металлами. В расплавленных средах литий обладает наименьшим потенциалом выделения (—2,1 в) по сравнению с другими щелочными металлами, что согласуется с величинами их потенциалов ионизации и определяет возможность получения лития электролизом из расплавов. Электрохимический эквивалент лития 0,258 ампер час. [c.13] Природный литий состоит из двух нерадиоактивных изотопов (7,4%) и Ы (92,6%), соотношение которых в минералах и его соединениях колеблется в пределах 11,5—13,0% [688]. Важной особенностью этих изотопов лития, с точки зрения технического использования, является различие в значениях поперечного сечения поглощения ими тепловых нейтронов для —950, для Ы — 0,033, а для природной смеси изотопов — 0,71 о (барн) [504]. Кроме того, получены искусственные радиоактивные изотопы лития (излучает а- и р-частицы) и (излучает а- и Р-частицы, нейтроны и 7-кванты) с периодами полураспада 0,875 и 0,17 сек. соответственно. [c.13] Для лития характерны почти все важнейшие реакции щелочных металлов, но протекают они менее энергично [169, 348, 368, 447]. [c.13] Инертных газов металлический литий не растворяет. При взаимодействии лития с воздухом образуется продукт, где соотношение ЫгОл 3 1. При высокой влажности (100%) нит-ридообразование уступает место процессу образования гидроокиси лития ЫОН, которая частично карбонизируется [28]. Литий взаимодействует с азотом особенно интенсивно лишь при 300° С и полностью превращается в нитрид лития при 350° С. С сухим кислородом при низких температурах литий не реагирует, но при 200° С горит, при этом образуется окись лития. Пе-рекисные соединения лития вследствие сильного поляризующего действия его иона не образуются. [c.13] Литий разлагает воду с выделением водорода и с образованием гидроокиси лития. Реакция протекает менее энергично, чем в случае калия и натрия, без плавления металла и вспышки, но при недостаточном охлаждении литий может воспламениться. [c.13] Вернуться к основной статье