氧化锂
锂最常见氧化物
氧化锂()( 氧化物),离子化合物,白色粉末或硬壳状固体,分子量29.88、熔点1570℃,是碱金属中各元素氧化物中熔点最高的,易从空气中吸收水和二氧化碳,高温时侵蚀玻璃、硅石和许多金属。主要应用于金属锂的制备工艺当中,还是是陶瓷釉料、玻璃制备中一种重要的助溶剂
理化性质
物理性质
氧化锂,离子化合物,相对密度2.013,熔点可达1570℃,是碱金属(ⅠA族)元素氧化物中熔点最高的,沸点2600℃,在1000℃以上时开始升华。易潮解,可溶于水,不同温度下在水中的溶解度:6.67g/100g水(0℃),10.02g/100g水(100℃)。
化学性质
氧化锂易潮解具有吸湿性,在空气中极易吸收空气中的发生变质,溶于水中,与水反应可生成具有强碱性质的。
与酸发生反应可生成锂盐。
氧化锂具有腐蚀性,在高温下可以与某些金属以及许多固态非金属氧化物反应。
氧化锂可被硅、铝等金属还原为锂单质
物理结构
固态氧化锂,氟化钙型结构,属立方晶系格子,占据四面体中心,占据立方体中心,与萤石型结构相比,正负位置对调,故又称为反萤石型结构。
气态氧化锂,以直线型氧化锂分子形式存在,且分子中Li—O键长与强离子键一致。
制备方法
粗略制法
1.可由在空气中燃烧直接制备氧化锂:
2.真空加热过氧化锂制备氧化锂:
3.氢氧化锂碳酸锂热分解法制备氧化锂:
精密制法
1.将无水氢氧化锂用银箔包好放置于盘中,在隔绝二氧化碳的环境下,利用管式炉进行减压病加热,并通入不含二氧化碳的干燥空气在加热完成后进行破空处理,待移入干燥箱内干燥完毕后,即可得到氧化锂产品。
2.在铂盘中放入纯净碳酸锂,一同放入瓷管内减压加热使其分解,保温至无气体产生,表明反应完毕,铂盘中剩余白色残留物即为氧化锂产品。
应用领域
金属热还原法制备锂
目前的制备方法主要有金属热还原法、熔盐电解法和真空蒸馏法,其中金属热还原法是由氧化锂转化为金属锂的方法,金属热还原法制备金属锂流程短、效率高,缺点是不可连续生产,设备要求高,控制难度较大。
1.硅铁热还原法
2.铝热还原法
陶瓷釉料、玻璃制备中的重要原料
锂已广泛用作助熔剂,的助熔作用是由于锂离子半径比其它碱金属的离子半径小(Li+0.60゜A,Na+0.93゜A,K+1.33゜A),场强大(离子电势高),加入后,高温黏度和熔化温度降低,表面张力增加,使玻璃中的气泡易于析出,促进玻璃澄清。使用作为助溶剂的玻璃制品有玻璃钢电极玻璃、低膨胀率玻璃、辐射玻璃、封接玻璃、乳白玻璃等等,的加入在降低热膨胀系数,改善化学稳定性以及改变辐射性质等方面发挥着重要的作用。
在玻璃纤维中增加的含量可以促进铝氧四面体的形成,提高纤维的使用性能;
使用锂作为助溶剂制得的电极玻璃成份为:67%、8%、25%,玻璃中一价元素的离子半径越小,其迁移率越大,从而形成了玻璃的导电性能;
添加的玻璃粉还被用于ZTA复合陶瓷的制备工艺当中,得到的烤瓷牙制品能显著简化工艺,降低成本,为临床应用奠定了基础;
瓷釉和搪瓷都是一种玻璃质物料,锂在其中的作用与在玻璃中基本相同,以为基础的结晶釉,可满足对低膨胀率瓷釉的需要,在降低成本的同时,改善瓷釉与搪瓷的品质。
参考资料
Lithium oxide.Sigma-Aldrich.2023-06-03
Lithium oxide.PubChem COMPOUND SUMMARY.2023-06-03
目录
概述
理化性质
物理性质
化学性质
物理结构
制备方法
粗略制法
精密制法
应用领域
金属热还原法制备锂
陶瓷釉料、玻璃制备中的重要原料
参考资料