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#金屬# 0 0
鋰(Lithium)的元素符號為Li,位于元素周期表的第二周期IA族,原子序數為3,原子量為6.941,對應的單質為銀白色質軟金屬,也是密度最小的金屬。其熔點為180.5℃,沸點為1342℃,比熱容為3.58kJ/kg·K,可溶于硝酸、液氨等溶液,可與水反應。由于電極電勢最負,鋰是已知元素中金屬活動性最強的,常用于原子反應堆、制輕合金及電池等。
詳(xiang)細介紹 PROFILE +

鋰(li)(li)(li)(Lithium)是一(yi)種金(jin)屬(shu)元素,位于元素周期表的(de)(de)(de)第(di)二周期IA族(zu),元素符號為(wei)(wei)Li,它(ta)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)序數為(wei)(wei)3,原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)量為(wei)(wei)6.941,對應(ying)的(de)(de)(de)單質(zhi)為(wei)(wei)銀(yin)白色(se)質(zhi)軟金(jin)屬(shu),也是密(mi)度最小的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)。其(qi)(qi)(qi)熔(rong)點為(wei)(wei)180.5℃,沸(fei)點為(wei)(wei)1342℃,比熱容為(wei)(wei)3.58kJ/kg·K,可溶于硝酸、液(ye)氨(an)等(deng)溶液(ye),可與水反應(ying)。鋰(li)(li)(li)常用于原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)反應(ying)堆、制輕(qing)合(he)金(jin)及電(dian)池等(deng)。金(jin)屬(shu)鋰(li)(li)(li)可以通(tong)過各種途(tu)徑進入人(ren)體(ti)體(ti)內(nei)從而被器(qi)官組織吸收導致鋰(li)(li)(li)中(zhong)毒,這會引(yin)起(qi)中(zhong)樞神經系統(tong)中(zhong)毒和(he)腎(shen)臟衰(shuai)竭。鋰(li)(li)(li)和(he)它(ta)的(de)(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)并不(bu)像(xiang)其(qi)(qi)(qi)他(ta)的(de)(de)(de)堿金(jin)屬(shu)那么典型,因為(wei)(wei)鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)電(dian)荷密(mi)度很大并且有穩(wen)定的(de)(de)(de)氦(hai)型雙電(dian)子(zi)(zi)層,使得鋰(li)(li)(li)容易極(ji)化(hua)其(qi)(qi)(qi)他(ta)的(de)(de)(de)分子(zi)(zi)或離(li)子(zi)(zi),自己本身(shen)卻不(bu)容易受到極(ji)化(hua)。這一(yi)點就影響到它(ta)和(he)它(ta)的(de)(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)的(de)(de)(de)穩(wen)定性。

由于(yu)電(dian)極電(dian)勢最負(fu),鋰是已知元(yuan)素(包括放射性(xing)元(yuan)素)中金屬(shu)活動(dong)性(xing)最強(qiang)的。

2018年8月,中科院國(guo)家(jia)天(tian)文(wen)臺科研人員為首的(de)團隊依托LAMOST發現(xian)一(yi)顆奇特天(tian)體,其鋰(li)元(yuan)素含量約是同類天(tian)體的(de)3000倍,是人類已(yi)知鋰(li)元(yuan)素豐(feng)度最高的(de)恒星。

發現歷史

第(di)(di)一塊鋰(li)礦石,透鋰(li)長石(LiAlSi4O10)是由巴西人在(zai)名為Ut?的(de)(de)(de)(de)(de)瑞典小島上發現的(de)(de)(de)(de)(de),于(yu)18世紀(ji)90年(nian)(nian)代(dai)。當把它(ta)扔到(dao)(dao)(dao)火(huo)里(li)時會發出濃烈的(de)(de)(de)(de)(de)深紅(hong)色火(huo)焰,斯德(de)哥(ge)爾摩的(de)(de)(de)(de)(de)Johan August Arfvedson分(fen)析了(le)(le)它(ta)并推斷它(ta)含(han)有以前(qian)未知的(de)(de)(de)(de)(de)金屬,他(ta)(ta)把它(ta)稱作lithium(鋰(li))。他(ta)(ta)意識到(dao)(dao)(dao)這是一種新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)堿金屬元(yuan)素。然(ran)而,不(bu)同于(yu)鈉的(de)(de)(de)(de)(de)是,他(ta)(ta)沒能(neng)用(yong)電解(jie)(jie)法分(fen)離它(ta)。1821年(nian)(nian)William Brande電解(jie)(jie)出了(le)(le)微量的(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li),但這不(bu)足以做實驗用(yong)。直到(dao)(dao)(dao)1855年(nian)(nian)德(de)國(guo)化學家(jia)Robert Bunsen和(he)英(ying)國(guo)化學家(jia)Augustus Matthiessen電解(jie)(jie)氯化鋰(li)才(cai)獲得了(le)(le)大塊的(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li)。鋰(li)的(de)(de)(de)(de)(de)英(ying)文(wen)為Lithium,來(lai)源于(yu)希臘文(wen)lithos,意為“石頭”。Lithos的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)一個音節(jie)發音“里(li)”。因(yin)為是金屬,在(zai)左方加上部首“钅”。鋰(li)在(zai)地殼中的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量比(bi)鉀和(he)鈉少得多(duo),它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)化合物不(bu)多(duo)見,是它(ta)比(bi)鉀和(he)鈉發現的(de)(de)(de)(de)(de)晚的(de)(de)(de)(de)(de)必然(ran)因(yin)素。鋰(li)發現的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)二年(nian)(nian),得到(dao)(dao)(dao)法國(guo)化學家(jia)伏(fu)克蘭(lan)重新(xin)分(fen)析肯定。

鋰(li)(li)(li),原(yuan)子序數3,原(yuan)子量6.941,是(shi)最(zui)輕的(de)堿金屬(shu)元(yuan)素。元(yuan)素名來源于(yu)希臘文,原(yuan)意是(shi)“石(shi)(shi)頭”。1817年(nian)由(you)瑞典(dian)科(ke)學家阿弗韋聰在(zai)分析(xi)透鋰(li)(li)(li)長(chang)石(shi)(shi)礦(kuang)時發現(xian)。自然(ran)(ran)界(jie)中主要的(de)鋰(li)(li)(li)礦(kuang)物為鋰(li)(li)(li)輝石(shi)(shi)、鋰(li)(li)(li)云母(mu)、透鋰(li)(li)(li)長(chang)石(shi)(shi)和磷鋁石(shi)(shi)等。在(zai)人和動物機體、土壤和礦(kuang)泉水、可可粉、煙葉(xie)、海(hai)藻(zao)中都能找(zhao)到(dao)鋰(li)(li)(li)。天然(ran)(ran)鋰(li)(li)(li)有兩種同位素:鋰(li)(li)(li)-6和鋰(li)(li)(li)-7。

金(jin)屬(shu)鋰(li)(li)(li)為一(yi)種(zhong)銀白色的(de)(de)輕金(jin)屬(shu);熔(rong)點為180.54°C,沸點1342°C,密度(du)0.534克/厘米3,硬度(du)0.6。金(jin)屬(shu)鋰(li)(li)(li)可(ke)溶(rong)于(yu)液氨。鋰(li)(li)(li)與其它堿(jian)金(jin)屬(shu)不同,在(zai)(zai)室(shi)溫下與水反應(ying)比較慢(man),但能(neng)與氮氣反應(ying)生成(cheng)(cheng)黑(hei)色的(de)(de)一(yi)氮化(hua)三鋰(li)(li)(li)晶(jing)體。鋰(li)(li)(li)的(de)(de)弱酸(suan)鹽(yan)都難溶(rong)于(yu)水。在(zai)(zai)堿(jian)金(jin)屬(shu)氯化(hua)物中(zhong),只有(you)氯化(hua)鋰(li)(li)(li)易(yi)溶(rong)于(yu)有(you)機溶(rong)劑。鋰(li)(li)(li)的(de)(de)揮發性鹽(yan)的(de)(de)火焰呈深紅色,可(ke)用(yong)(yong)此(ci)來鑒定鋰(li)(li)(li)。鋰(li)(li)(li)很容(rong)易(yi)與氧、氮、硫(liu)等化(hua)合,在(zai)(zai)冶金(jin)工業中(zhong)可(ke)用(yong)(yong)做(zuo)(zuo)脫氧劑。鋰(li)(li)(li)也可(ke)以做(zuo)(zuo)鉛基合金(jin)和鈹、鎂、鋁等輕質合金(jin)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)。鋰(li)(li)(li)在(zai)(zai)原(yuan)子能(neng)工業中(zhong)有(you)重要用(yong)(yong)途(tu)。

2018年8月(yue),由(you)中(zhong)國科學院國家(jia)天(tian)文(wen)(wen)臺帶領的(de)科研團隊依托(tuo)大(da)科學裝置郭守敬望遠鏡(jing)(LAMOST)發現(xian)一(yi)顆奇特(te)天(tian)體(ti),它的(de)鋰(li)元素(su)含量(liang)約是同(tong)類(lei)天(tian)體(ti)的(de)3000倍,絕對鋰(li)豐度高達4.51,是人類(lei)已知鋰(li)元素(su)豐度最(zui)高的(de)恒星。這一(yi)重要天(tian)文(wen)(wen)發現(xian)于(yu)北京時間8月(yue)7日凌晨(chen),在(zai)國際科學期刊(kan)《自(zi)然·天(tian)文(wen)(wen)》(Nature Astronomy)上在(zai)線(xian)發布。

含量分布

在自然界中(zhong),主要以鋰輝石、鋰云母及磷鋁石礦的形式(shi)存在。

鋰在地殼(ke)中的自然儲量為(wei)1100萬(wan)噸(dun)(dun)(dun),可開(kai)(kai)采儲量410萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)。2004年,世界鋰開(kai)(kai)采量為(wei)20200噸(dun)(dun)(dun),其中,智利(li)開(kai)(kai)采7990噸(dun)(dun)(dun),澳大利(li)亞3930噸(dun)(dun)(dun),中國(guo)2630噸(dun)(dun)(dun),俄羅斯2200噸(dun)(dun)(dun),阿根廷1970噸(dun)(dun)(dun)。

鋰(li)(li)號(hao)稱“稀有(you)金(jin)屬”,其實它在地殼(ke)中(zhong)的(de)(de)含(han)量不算(suan)“稀有(you)”,地殼(ke)中(zhong)約有(you)0.0065%的(de)(de)鋰(li)(li),其豐度居(ju)第二十七(qi)位。已知含(han)鋰(li)(li)的(de)(de)礦物有(you)150多(duo)種(zhong),其中(zhong)主要有(you)鋰(li)(li)輝石、鋰(li)(li)云母(mu)(mu)、透(tou)鋰(li)(li)長(chang)石等(deng)。海水(shui)中(zhong)鋰(li)(li)的(de)(de)含(han)量不算(suan)少,總儲量達2600億噸,可(ke)(ke)惜濃度太小,提煉實在困難(nan)。某(mou)些礦泉水(shui)和(he)植物機體里(li),含(han)有(you)豐富的(de)(de)鋰(li)(li)。如有(you)些紅(hong)色、黃色的(de)(de)海藻和(he)煙草中(zhong),往往含(han)有(you)較多(duo)的(de)(de)鋰(li)(li)化(hua)合物,可(ke)(ke)供開發利用。中(zhong)國的(de)(de)鋰(li)(li)礦資(zi)源(yuan)豐富,以中(zhong)國的(de)(de)鋰(li)(li)鹽產量計算(suan),僅江西云母(mu)(mu)鋰(li)(li)礦就可(ke)(ke)供開采上百年(nian)。

理化性質

物理性質

銀白色(se)金屬。質較軟,可用刀切割。是最輕的金屬,密度比所有的油和液(ye)態(tai)烴都小,故應存放于固(gu)體(ti)石(shi)蠟或者(zhe)白凡士林(lin)中(在液(ye)體(ti)石(shi)蠟中鋰也會浮(fu)起(qi))。

鋰的(de)(de)密(mi)度非常(chang)小,僅有0.534g/cm3,為非氣態單質中(zhong)最小的(de)(de)一個。

因為鋰原(yuan)子半徑小,故其比起其他的堿金屬,壓縮(suo)性最小,硬度最大,熔點最高。

溫度(du)(du)高于-117℃時(shi)(shi),金(jin)屬鋰是典型的(de)體心立(li)(li)方結(jie)構(gou),但當溫度(du)(du)降至(zhi)-201℃時(shi)(shi),開始轉變為(wei)面心立(li)(li)方結(jie)構(gou),溫度(du)(du)越低,轉變程度(du)(du)越大,但是轉變不完全。在20℃時(shi)(shi),鋰的(de)晶格常數為(wei)3.50?,電導約為(wei)銀的(de)五(wu)分之一(yi)。鋰容易與(yu)鐵以(yi)外的(de)任意一(yi)種金(jin)屬熔(rong)合。

鋰的焰色(se)反應為紫紅色(se)。

同位素

鋰共(gong)有(you)(you)七個(ge)同位(wei)(wei)素(su)(su),其(qi)(qi)中(zhong)有(you)(you)兩個(ge)是穩定(ding)的(de)(de),分別是Li-6和Li-7,除了穩定(ding)的(de)(de)之(zhi)外,半衰(shuai)期(qi)(qi)最(zui)長的(de)(de)就是Li-8,它的(de)(de)半衰(shuai)期(qi)(qi)有(you)(you)838毫秒(miao)(miao),接下(xia)來是Li-9,有(you)(you)187.3毫秒(miao)(miao),之(zhi)后其(qi)(qi)他的(de)(de)同位(wei)(wei)素(su)(su)半衰(shuai)期(qi)(qi)都在(zai)8.6毫秒(miao)(miao)以下(xia)。而Li-4是所(suo)有(you)(you)同位(wei)(wei)素(su)(su)里面半衰(shuai)期(qi)(qi)最(zui)短的(de)(de)同位(wei)(wei)素(su)(su),只有(you)(you)7.58043×10-23秒(miao)(miao)。

Li-6捕捉低速(su)中子(zi)能(neng)力很強(qiang),可(ke)(ke)以(yi)用來(lai)(lai)控制(zhi)鈾反應堆(dui)中核(he)(he)反應發生(sheng)的速(su)度(du),同時還可(ke)(ke)以(yi)在(zai)(zai)(zai)防輻射和延長(chang)核(he)(he)導彈的使用壽(shou)命方面(mian)及將來(lai)(lai)在(zai)(zai)(zai)核(he)(he)動力飛機和宇宙飛船(chuan)中得到應用。Li-6在(zai)(zai)(zai)原子(zi)核(he)(he)反應堆(dui)中用中子(zi)照(zhao)射后可(ke)(ke)以(yi)得到氚,而氚可(ke)(ke)用來(lai)(lai)實現熱核(he)(he)反應。Li-6在(zai)(zai)(zai)核(he)(he)裝置中可(ke)(ke)用作(zuo)冷卻劑(ji)。

化學性質

因為鋰的電(dian)荷密度很大(da)并且有穩(wen)(wen)定的氦型雙電(dian)子(zi)層,使得鋰容易(yi)(yi)極(ji)化其他的分子(zi)或離(li)子(zi),自己(ji)本身卻不容易(yi)(yi)極(ji)化。這(zhe)一(yi)點就影響(xiang)到它和它的化合物的穩(wen)(wen)定性。

雖然鋰(li)(li)的(de)(de)氫標電勢是最負(fu)的(de)(de),已經達到-3.045,但(dan)由(you)于(yu)(yu)氫氧(yang)化(hua)(hua)鋰(li)(li)溶(rong)解(jie)度不(bu)大而(er)且鋰(li)(li)與(yu)(yu)水反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)時放(fang)熱(re)不(bu)能(neng)使鋰(li)(li)融化(hua)(hua),所以鋰(li)(li)與(yu)(yu)水反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)還不(bu)如鈉劇(ju)烈(lie),反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)在進(jin)行一(yi)段時間后,鋰(li)(li)表面(mian)的(de)(de)氮氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)膜被(bei)溶(rong)解(jie),從而(er)使反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)更加劇(ju)烈(lie)。在500℃左(zuo)右(you)容(rong)易(yi)與(yu)(yu)氫發生(sheng)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying),產生(sheng)氫化(hua)(hua)鋰(li)(li),是唯一(yi)能(neng)生(sheng)成穩定得足(zu)以熔融而(er)不(bu)分解(jie)的(de)(de)氫化(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)堿(jian)金屬,電離能(neng)5.392eV,與(yu)(yu)氧(yang)、氮、硫(liu)等(deng)均能(neng)化(hua)(hua)合(he),是唯一(yi)的(de)(de)與(yu)(yu)氮在室(shi)溫(wen)下(xia)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying),生(sheng)成氮化(hua)(hua)鋰(li)(li)(Li?N)的(de)(de)堿(jian)金屬。由(you)于(yu)(yu)易(yi)受氧(yang)化(hua)(hua)而(er)變暗。如果將(jiang)鋰(li)(li)丟(diu)進(jin)濃硫(liu)酸,那么它將(jiang)在硫(liu)酸上快速(su)浮動,燃燒并爆炸。如果將(jiang)鋰(li)(li)和(he)氯(lv)酸鉀混合(he)(震蕩或研磨),它也有可(ke)能(neng)發生(sheng)爆炸式的(de)(de)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)。

鋰的一些反應(ying)的化學反應(ying)方程式:

氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋰遇水發生(sheng)猛烈(lie)的化(hua)學反應(ying),產生(sheng)大(da)(da)量的氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)。兩公斤氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋰分解后,可以放出氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)5.66千升。氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋰的確是名不虛傳的“制造氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)的工廠”。第二(er)次世界大(da)(da)戰(zhan)期間(jian),美國飛(fei)行(xing)員(yuan)備有輕便的氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)源——氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋰丸作應(ying)急之用。飛(fei)機失事(shi)墜落在水面時,只要一碰到(dao)水,氫(qing)(qing)(qing)化(hua)鋰就立即與水發生(sheng)反應(ying),釋放出大(da)(da)量的氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi),使(shi)救(jiu)生(sheng)設備(救(jiu)生(sheng)艇、救(jiu)生(sheng)衣、訊號氣(qi)(qi)(qi)球等)充氣(qi)(qi)(qi)膨脹。

鋰的化合物

鋰(li)的無機化合(he)物 碳酸鋰(li),氫氧化鋰(li),氫化鋰(li)等

鋰(li)(li)(li)的有機(ji)化合物 烷(wan)基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)(li)(li)、芳(fang)基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)(li)(li)、胺基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)(li)(li)等(deng),例如甲基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)(li)(li)、正丁基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)(li)(li)、苯基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)(li)(li),二異丙基(ji)(ji)(ji)(ji)氨基(ji)(ji)(ji)(ji)鋰(li)(li)(li)等(deng)

主要用途

工業

將質(zhi)量數為6的(de)(de)(de)(de)同(tong)位素(su)(6Li)放于原子反應堆中,用(yong)(yong)(yong)中子照射,可以(yi)(yi)得到氚。氚能用(yong)(yong)(yong)來(lai)進行熱核反應,有著重要的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)途。鋰主要以(yi)(yi)硬(ying)脂酸鋰的(de)(de)(de)(de)形式用(yong)(yong)(yong)作(zuo)潤滑(hua)脂的(de)(de)(de)(de)增(zeng)稠劑(ji)。這(zhe)種(zhong)潤滑(hua)劑(ji)兼有高抗水性(xing)、耐高溫和良(liang)好的(de)(de)(de)(de)低溫性(xing)能。鋰化物用(yong)(yong)(yong)于陶瓷制(zhi)品中,以(yi)(yi)起(qi)到助溶劑(ji)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。在冶金(jin)工業中也用(yong)(yong)(yong)來(lai)作(zuo)脫氧劑(ji)或脫氯劑(ji),以(yi)(yi)及鉛(qian)基(ji)軸承合金(jin)。鋰也是鈹、鎂(mei)、鋁輕(qing)質(zhi)合金(jin)的(de)(de)(de)(de)重要成(cheng)分。

鋰(li)與生活日用息(xi)息(xi)相(xiang)關,個人攜(xie)帶的筆記(ji)本電(dian)腦(nao)、手機(ji)、藍(lan)牙耳(er)機(ji)等數(shu)碼產品(pin)中(zhong)應用的鋰(li)離子(zi)電(dian)池(chi)中(zhong)就(jiu)含有(you)豐(feng)富的鋰(li)元(yuan)素。鋰(li)離子(zi)電(dian)池(chi)是高能儲存(cun)介質(zhi),由于鋰(li)離子(zi)電(dian)池(chi)的高速發展,衍生帶動(dong)了鋰(li)礦、碳酸(suan)鋰(li)等公(gong)司業務的蓬勃發展。金(jin)屬(shu)鋰(li)電(dian)池(chi)在軍用領域也有(you)應用。

鋰(li)在發(fa)現(xian)后(hou)一段相當長的(de)時間里,一直受到冷落,僅僅在玻(bo)璃、陶(tao)瓷和潤滑劑等部門,使用(yong)了(le)為數不(bu)多的(de)鋰(li)的(de)化合物。

鋰(li)(li)早先(xian)的(de)(de)(de)主要工(gong)業(ye)用途是(shi)以(yi)硬脂酸鋰(li)(li)的(de)(de)(de)形(xing)式用作潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)增稠劑,鋰(li)(li)基潤(run)滑(hua)脂兼有高抗水性,耐(nai)高溫(wen)(wen)和良好(hao)的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)性能(neng)。如果在汽車的(de)(de)(de)一些零件上加一次鋰(li)(li)潤(run)滑(hua)劑,就(jiu)足(zu)以(yi)用到汽車報廢為止。

在(zai)冶(ye)金工(gong)業(ye)上,利用鋰能強烈地和氧(yang)(yang)、氮、氯(lv)、硫等物質(zhi)反應的(de)(de)性質(zhi),充當脫氧(yang)(yang)劑和脫硫劑。在(zai)銅(tong)的(de)(de)冶(ye)煉(lian)過程中,加(jia)入(ru)十(shi)萬分之一(yi)到萬分之一(yi)的(de)(de)鋰,能改善銅(tong)的(de)(de)內部結構,使之變得更加(jia)致密,從(cong)而提(ti)高銅(tong)的(de)(de)導電性。鋰在(zai)鑄(zhu)造優質(zhi)銅(tong)鑄(zhu)件(jian)中能除(chu)去(qu)有害的(de)(de)雜質(zhi)和氣體。在(zai)現代(dai)需要的(de)(de)優質(zhi)特殊合金鋼材(cai)中,鋰是(shi)清除(chu)雜質(zhi)最理想的(de)(de)材(cai)料。

1kg鋰(li)燃燒后可釋放(fang)42998kJ的(de)(de)(de)熱量(liang),因此鋰(li)是用(yong)來作(zuo)為火(huo)箭(jian)燃料的(de)(de)(de)最佳金(jin)屬(shu)之一。1kg鋰(li)通過熱核反(fan)應放(fang)出的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)相當于(yu)(yu)二萬多噸(dun)優(you)質煤的(de)(de)(de)燃燒。若(ruo)用(yong)鋰(li)或鋰(li)的(de)(de)(de)化合(he)物(wu)制成固(gu)體燃料來代替(ti)固(gu)體推進劑,用(yong)作(zuo)火(huo)箭(jian)、導彈、宇宙飛船(chuan)的(de)(de)(de)推動力,不僅能(neng)量(liang)高、燃速大,而(er)且有極高的(de)(de)(de)比沖量(liang),火(huo)箭(jian)的(de)(de)(de)有效載荷直接取決于(yu)(yu)比沖量(liang)的(de)(de)(de)大小。

如果在玻(bo)璃(li)(li)(li)制造中(zhong)加入鋰(li),鋰(li)玻(bo)璃(li)(li)(li)的(de)溶解性只是普通(tong)(tong)玻(bo)璃(li)(li)(li)的(de)1/100(每一普通(tong)(tong)玻(bo)璃(li)(li)(li)杯熱(re)茶(cha)中(zhong)大約有萬分之一克玻(bo)璃(li)(li)(li)),加入鋰(li)后(hou)使玻(bo)璃(li)(li)(li)成為“永不(bu)溶解”,并可以抗酸(suan)腐蝕。

純鋁太軟,當在鋁中加(jia)入(ru)少量(liang)(liang)的鋰、鎂、鈹等(deng)金(jin)屬熔成合(he)(he)金(jin),既輕便,又特別堅硬,用這(zhe)種(zhong)合(he)(he)金(jin)來制(zhi)造飛(fei)(fei)機,能使飛(fei)(fei)機減輕2/3的重量(liang)(liang),一架鋰飛(fei)(fei)機兩個人就可以(yi)抬走(zou)。鋰-鉛(qian)合(he)(he)金(jin)是一種(zhong)良好的減摩材(cai)料。

真正使鋰成(cheng)為(wei)舉世(shi)矚目的(de)金屬,還(huan)是在(zai)它(ta)的(de)優異的(de)核性能(neng)被發現之后。由于它(ta)在(zai)原子能(neng)工業上(shang)的(de)獨特性能(neng),人(ren)稱它(ta)為(wei)“高能(neng)金屬”。

鋰電(dian)(dian)池是(shi)二十世(shi)紀三、四十年代才研制開(kai)發(fa)的(de)(de)優質能源,它以開(kai)路電(dian)(dian)壓高,比能量高,工作溫(wen)度(du)范圍寬,放電(dian)(dian)平(ping)衡,自放電(dian)(dian)子等優點,已被廣泛應用(yong)于(yu)各種(zhong)領(ling)域,是(shi)很有(you)(you)前途的(de)(de)動(dong)力電(dian)(dian)池。用(yong)鋰電(dian)(dian)池發(fa)電(dian)(dian)來(lai)開(kai)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che),行車(che)(che)(che)費(fei)只有(you)(you)普通汽(qi)油(you)發(fa)動(dong)機車(che)(che)(che)的(de)(de)1/3。由鋰制取氚,用(yong)來(lai)發(fa)動(dong)原子電(dian)(dian)池組,中(zhong)間不需要(yao)充電(dian)(dian),可連(lian)續工作20年。要(yao)解(jie)決汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)用(yong)油(you)危機和(he)排氣(qi)污染,重要(yao)途徑之一就是(shi)發(fa)展向鋰電(dian)(dian)池這樣的(de)(de)新(xin)型(xing)電(dian)(dian)池。

鋰化(hua)合(he)物早(zao)先的重要用途之一(yi)是(shi)用于陶瓷制(zhi)品中(zhong),特別是(shi)用于搪瓷制(zhi)品中(zhong),鋰化(hua)合(he)物的主要作用是(shi)作助熔劑(ji)。

氟化鋰(li)對紫外(wai)線有(you)極高的(de)(de)透(tou)明度,用它制造的(de)(de)玻(bo)璃(li)可以(yi)洞察隱蔽在銀(yin)河(he)系最深處的(de)(de)奧秘。鋰(li)玻(bo)璃(li)可用來制造電視機(ji)顯像(xiang)管(guan)。

二戰期間,美(mei)國(guo)飛(fei)行員備有輕便應急的(de)氫(qing)氣(qi)源—氫(qing)化鋰(li)丸。當飛(fei)機失事墜(zhui)落在(zai)水(shui)(shui)面(mian)時,只要(yao)一碰到水(shui)(shui),氫(qing)化鋰(li)就立即(ji)溶解(jie)釋(shi)放出(chu)大量的(de)氫(qing)氣(qi),使救生設備充氣(qi)膨脹.

用氘(dao)化(hua)鋰和氚(chuan)化(hua)鋰來代(dai)替氘(dao)和氚(chuan)裝在氫(qing)彈里充當炸(zha)藥(yao),達到氫(qing)彈爆炸(zha)的目的。中(zhong)國于(yu)1967年6月17日(ri)成功爆炸(zha)的第一顆氫(qing)彈里就是利用氘(dao)化(hua)鋰。

硼氫化(hua)(hua)鋰(li)和氫化(hua)(hua)鋁(lv)鋰(li),在有機化(hua)(hua)學反(fan)應中(zhong)(zhong)被(bei)廣泛用做還原(yuan)劑(ji)(ji),硼氫化(hua)(hua)鋰(li)能(neng)還原(yuan)醛類(lei)(lei)、酮類(lei)(lei)和酯類(lei)(lei)等。氫化(hua)(hua)鋁(lv)鋰(li),是制備藥物(wu)、香(xiang)料(liao)和精細有機化(hua)(hua)學藥品等中(zhong)(zhong)重要的還原(yuan)劑(ji)(ji)。氫化(hua)(hua)鋁(lv)鋰(li),也可用作噴(pen)氣燃料(liao)。氫化(hua)(hua)鋁(lv)鋰(li)是對(dui)復雜(za)分子的特殊(shu)鍵合的強還原(yuan)劑(ji)(ji),這種試劑(ji)(ji)已(yi)成(cheng)為(wei)許多(duo)有機合成(cheng)的重要試劑(ji)(ji)。

有(you)機(ji)鋰化(hua)(hua)合物(wu)與有(you)機(ji)酸反(fan)應,得到(dao)能水解(jie)成(cheng)(cheng)(cheng)酮的(de)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)產物(wu),這(zhe)種反(fan)應被用于維生(sheng)素A合成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)一步(bu)。有(you)機(ji)鋰化(hua)(hua)物(wu)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)到(dao)醛(quan)和酮上,得到(dao)水解(jie)時能產生(sheng)醇的(de)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)產物(wu)。

由鋰和氨(an)反應制得的氨(an)基(ji)鋰被(bei)用來引入氨(an)基(ji),也(ye)被(bei)用作脫鹵試劑(ji)和催化(hua)劑(ji)。

2022年9月,哈(ha)佛大學(xue)的(de)科學(xue)家為電動汽車(EV)開發了(le)一(yi)種(zhong)新型固態鋰(li)金屬電池。這款電池使(shi)用的(de)是(shi)純金屬形式的(de)鋰(li), 有望實現3分鐘(zhong)內(nei)完全充電。

生理

鋰(li)(li)(li)能改善造血(xue)(xue)功能,提高(gao)人體(ti)免疫(yi)機能。鋰(li)(li)(li)對中(zhong)樞神經活動有(you)調節作用,能鎮靜、安神,控制神經紊亂。鋰(li)(li)(li)可置(zhi)換替代鈉,防治心血(xue)(xue)管疾病。人體(ti)每日需攝入鋰(li)(li)(li)0.1mg左右。

鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)必需性(xing)(xing)(xing)及(ji)(ji)人(ren)(ren)體健康效(xiao)應。鋰(li)(li)(li)是有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)情(qing)(qing)緒穩定劑。隨著新的(de)(de)(de)情(qing)(qing)緒穩定劑的(de)(de)(de)出(chu)現,對鋰(li)(li)(li)治療的(de)(de)(de)興趣和(he)研(yan)(yan)究(jiu)雖已(yi)減(jian)少,但鋰(li)(li)(li)仍是治療急性(xing)(xing)(xing)躁狂癥和(he)躁狂-抑郁病預防性(xing)(xing)(xing)管理的(de)(de)(de)最有(you)(you)效(xiao)措施。許多研(yan)(yan)究(jiu)證明,鋰(li)(li)(li)對動物(wu)(wu)(wu)和(he)人(ren)(ren)具(ju)有(you)(you)必需功能或有(you)(you)益作(zuo)用。動物(wu)(wu)(wu)缺(que)鋰(li)(li)(li)可(ke)導致壽命縮短、生殖異常、行為(wei)改變及(ji)(ji)其他(ta)異常。人(ren)(ren)類(lei)流行病學(xue)研(yan)(yan)究(jiu)顯(xian)示,飲(yin)水(shui)鋰(li)(li)(li)濃度與精神病住院率(lv)、殺人(ren)(ren)、自殺、搶劫、暴力犯(fan)罪(zui)和(he)毒品犯(fan)罪(zui)率(lv)呈顯(xian)著負相關。毒品犯(fan)的(de)(de)(de)營養性(xing)(xing)(xing)鋰(li)(li)(li)補充研(yan)(yan)究(jiu)證明鋰(li)(li)(li)有(you)(you)改善和(he)穩定情(qing)(qing)緒的(de)(de)(de)作(zuo)用。心(xin)臟病人(ren)(ren)、學(xue)習低能者和(he)在(zai)押暴力犯(fan)發(fa)鋰(li)(li)(li)含量(liang)(liang)顯(xian)著降低。碳酸(suan)鋰(li)(li)(li)治療的(de)(de)(de)臨床(chuang)研(yan)(yan)究(jiu)表(biao)明,鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)主要反(fan)應器(qi)官為(wei)胃(wei)腸道、腎臟、神經、肌肉(rou)、內(nei)分泌(mi)和(he)心(xin)血管系統。在(zai)170~228mg Li/d治療劑量(liang)(liang)范圍內(nei),預期的(de)(de)(de)血清鋰(li)(li)(li)水(shui)平為(wei)0.4~0.8mEq/L(2.78~5.55 mg/L),無(wu)毒性(xing)(xing)(xing)反(fan)應。在(zai)鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)危險性(xing)(xing)(xing)評估(gu)中,對治療劑量(liang)(liang)采用10倍安(an)(an)全因子對孕(yun)婦(fu)和(he)胎兒(er)不造成危害,這相當于成人(ren)(ren)每(mei)天(tian)攝(she)入(ru)2mg Li。動物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)NOAEL(無(wu)毒性(xing)(xing)(xing)作(zuo)用水(shui))為(wei)10mg Li/kg/d,采用32倍安(an)(an)全因子,得到(dao)日允許攝(she)入(ru)量(liang)(liang)(ADI)為(wei)0.31mg Li/kg/d。基于動物(wu)(wu)(wu)實驗(yan)數據,鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)表(biao)觀缺(que)乏攝(she)入(ru)量(liang)(liang)為(wei):山羊:<1.5mgLi/kg,大鼠:<15μgLi/kg。人(ren)(ren)對鋰(li)(li)(li)的(de)(de)(de)飲(yin)食需要量(liang)(liang)約為(wei)60~100 μg/d,典型(xing)的(de)(de)(de)日攝(she)入(ru)量(liang)(liang)為(wei)200~600μg。蛋類(lei)、牛奶(nai)、奶(nai)制(zhi)品、魚類(lei)、土豆(dou)和(he)蔬菜含有(you)(you)豐富的(de)(de)(de)鋰(li)(li)(li)。

毒性

雖然鋰(li)(li)及(ji)其(qi)化合物能(neng)夠治(zhi)療許多疾(ji)病,但是(shi)過多服用鋰(li)(li)及(ji)其(qi)化合物會引起中(zhong)樞神經系統中(zhong)毒和腎臟衰竭,中(zhong)毒的(de)前驅表現(xian)是(shi)遲鈍(dun)、倦怠、昏睡、肌肉抽(chou)搐(chu)、語詞不清、食欲降低(di)以及(ji)吐瀉等(deng)。對于(yu)鋰(li)(li)中(zhong)毒還沒有(you)特效(xiao)解毒藥(yao),主(zhu)要的(de)治(zhi)療措(cuo)施是(shi)保持呼吸通暢,防止呼吸道感染(ran)。尚(shang)未發現(xian)鋰(li)(li)中(zhong)毒成(cheng)癮的(de)情況,停止服鋰(li)(li)藥(yao)后也(ye)未觀察到后遺癥。

安全風險

危險性

鋰(li)粉塵能在(zai)常(chang)溫下(xia)燃(ran)燒(shao)(shao),燃(ran)燒(shao)(shao)后即成熔(rong)融(rong)物流(liu)散,并放(fang)(fang)出白色濃煙。鋰(li)加熱至(zhi)熔(rong)融(rong)狀(zhuang)態時能在(zai)空氣中自燃(ran)。鋰(li)單質的化學性質十分活潑,同(tong)其他(ta)堿金屬一(yi)樣,鋰(li)與鹵(lu)素作用時反(fan)應劇烈,鋰(li)與水(shui)反(fan)應會(hui)釋放(fang)(fang)出氫氣,在(zai)一(yi)定條件下(xia)會(hui)發生(sheng)爆炸。

急救措施

接觸部分 急救措施

皮(pi)膚接觸(chu) 若(ruo)皮(pi)膚接觸(chu)到鋰金屬,請立即脫去污染的衣著,并用(yong)流動清水沖洗,若(ruo)接觸(chu)部(bu)分仍有不適感,請立即前往醫院就醫

眼睛(jing)接觸(chu) 立(li)即(ji)提起眼瞼,用(yong)大(da)量流動清(qing)水(shui)(shui)或生理(li)鹽(yan)水(shui)(shui)徹底(di)沖洗至(zhi)少15分(fen)鐘。就醫(yi)。

吸(xi)入 若眼睛中不小心進(jin)入了(le)鋰(li)金屬,請立即分開眼瞼,用流動清水或生(sheng)理鹽水沖(chong)(chong)洗(xi),沖(chong)(chong)洗(xi)結束后立即前往醫(yi)院就醫(yi)

食入 若不小心(xin)誤食鋰金屬,請(qing)立即漱口并飲用牛奶(nai)或蛋清,然(ran)后前往醫(yi)院(yuan)就醫(yi) 

消防措施

當由鋰(li)引發火災(zai)時,應使(shi)用干燥石墨粉和干砂悶熄火苗,隔絕空氣與水霧。禁止使(shi)用直(zhi)流水、泡沫(mo)或鹵化物滅火,直(zhi)流水可(ke)能(neng)導致可(ke)燃性液體的飛濺(jian),使(shi)火勢擴散(san)。

儲存方法

與鉀(jia)、鈉(na)類似,金屬鋰很(hen)活潑,需隔(ge)絕空氣(qi)儲存。

貯存和使(shi)用(yong)都要注意安全(quan),由金屬鋰引起的火(huo)災,不(bu)能用(yong)水或泡沫滅(mie)(mie)火(huo)劑撲(pu)滅(mie)(mie),而要用(yong)碳(tan)酸鈉干粉。鋰也對皮(pi)膚有(you)很強的腐蝕性。

世界紀錄

密度最(zui)小的金(jin)屬:室溫下,密度最(zui)小的金(jin)屬為0.5334g/cm3的鋰(Li)。(吉尼(ni)斯世界紀(ji)錄)

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