خواص عناصر - لیتیم

لیتیم
عنصر شیمیایی با جرم اتمی ۶.۹۴ از گروه اول اصلی(۱) جدول تناوبی یعنی گروه فلزهای قلیایی می باشد و سبک ترین عنصر فلزی محسوب می شود. دارای عدد اتمی ۳، ظرفیت پیوند۱ و سختی ۰.۶ در مقیاس موس می باشد. لیتیم در دمای ۱۷۹ درجۀ سانتیگراد ذوب می شود

ادامه .......

طبق رابطۀ موّرب: در جدول تناوبی عناصر، خواص فیزیکی و شیمیایی لیتیم بیشتر از سایر فلزهای قلیلیی به کلیم شباهت دارد. لیتیم فلزی نرم و به رنگ سفید نقره ای می باشد که به کمک منگنه و نورد شکل آن تغییر می یابد. در هوای مرطوب پوسته سفیدی سطح لیتیم را می پوشاند و بدین منظور لیتیم در روغن پارافین و یا نفت نگهداری می کنند.
بخارات لیتیم قهوه ای هستند فلز لیتیم بر اثر حرارت ، در اکسیژن خشک می سوزد به لیتیم اکسید Li2O تبدیل می شود. واکنش لیتیم با آب شدید است و به تشکیل لیتیم هیدروکسید LioH و هیدروژن منجر می گردد. هیدروژن حاصل در نتیجۀ گرمای شدید واکنش فوراً مشتعل می شود. بر خلاف سایر فلزهای قلیایی لیتیم با نیتروژن ، کربن و سیلیسیم وارد واکنش شده و ترکیب های لیتیم نیترید Li3N، لیتیم کاربید Li2C2 و Li2Si2 را تولید می نماید. همچنین لیتیم با کربن دیوکسید و هالوژن ها ترکیب می شود. این فلز با الکل ها تولید لیتیم الکلات و هیدروژن کرده و با اسیدها نیز شدیداً ترکیب و هیرروژن تولید می کند و لیتیم مذاب بر روی شیشه و چینی اثر کرده و آن ها را تخریب می نماید یون های لیتیم رنگ شعله بونزن را به شدت قرمز می کنند. لیتیم و ترکیباتش شدیداً سمّی هستند.
شناسایی:
بهترین روش شناسایی لیتیم استفاده از طیف سنجی می باشد. تشخیص کیفی لیتیم در محلول قلیایی به صورت فسفات Li3PO4.H2O و در محلول قلیلیی قوی با پتاسیم آلومینات و به شکل لیتیم آلومینات (LiHAlO2.5H2O) انجام می پذیرد.
برای تشخیص کمی لیتیم ، ابتدا آن را با سولفوریک اسید غلیظ به سولفات تبدیل کرده و پس از حرارت دادن تا دمای ۴۰۰ درجه الی ۵۰۰ درجۀ سانتیگراد به صورت سولفات توزین می نمایند.
پیدایش:
لیتیم در ترکیب پوستۀ عظیم ۱۷ کیلومتری زمین با ۳۰ گرم در تن شرکت می کند با وجود مقدار نسبتاً زیاد آن، لیتیم جزء عناصر کمیاب به شمار می آید. زیرا غلظت لیتیم در کانی های آن کافی نمی باشد به طوری که برخی کانی های سدیم و پتاسیم پیوسته مقدار کمی لیتیم به همراه دارند.
عمده ترین کانی های لیتیم عبارتند از: اسپدمن LiAlSi2O6 ، آمبلیگونیت LiAlPO4 ، لپیدولیت و پتالیت که همگی آن ها به دستۀ آلومینوسیلیکات ها تعلق دارند افزون بر این چشمه های معدنی، مرداب ها و آب دریاها دارای مقدار کمی لیتیم می باشد.
تهیه:
تهیۀ صنعتی لیتیم از مخلوط لیتیم کلرید و پتاسیم کلرید خالص و به وسیلۀ الکترولیز مذاب در دمای ۴۰۰ تا ۵۰۰ درجۀ سانتیگراد انجام می گیرد. لیتیم حاصل به طور متوسط دارای ۱.۵٪ پتاسیم و ۱.۸٪ سدیم می باشد. که این ناخالصی هیچگونه تأثیری بر کیفیت کاربرد لیتیم ندارد.
لیتیم خالص را از الکترولیز مذاب مخلوطی از ۸۵٪ لیتیم برمید و ۱۵٪ لیتیم کلرید در دمای ۵۲۰ درجۀ سانتیگراد تهیه کرده و به شکل قطعات ۳۰۰ گرمی ، که با دقت ویژه ای در حلب های بسته بندی شده اند به بازار ارائه می کنند.
کاربرد:
از آن جا که لیتیم خواص مکانیکی آلومینیم و سرب و پایداری در مقابل خوردگی منیزیم را بهبود می بخشد به عنوان سازندۀ آلیاژ استفاده می شود از لیتیم خالص برای اکسیژن زدایی، بهبود کیفیت نیکل گوگرد دار و همچنین در سنتزهای های آلی بهره می گیرند. ترکیب های لیتیم در صنایع سرامیک، گریس و تهویۀ هوا به کار می روند علاوه براین از ایزوتوپ های لیتیم نیز استفادۀ فراوان می شود. زیرا به دلیل مقطع کوچک آن برای گیراندازی نوترون ها، لیتیم ۷ را به عنوان محیط مبادله کنندۀ گرما در راکتورهای هسته ای به کار می برند. از سوی دیگر لیتیم 6 در تهیۀ تریتیم مصرف می شود.