Fórmula, propriedades, riscos e usos do óxido de lítio

O óxido de lítio é um composto químico inorgânico de fórmula Li₂Ou que é formado juntamente com pequenas quantidades de peróxido de lítio quando o metal de lítio é queimado no ar e combinado com o oxigênio.

Até a década de 1990, o mercado de metal e lítio era dominado pela produção dos EUA a partir de depósitos minerais, mas no início do século 21, a maior parte da produção era derivada de fontes não americanas; Austrália, Chile e Portugal foram os fornecedores mais importantes do mundo. A Bolívia tem metade dos depósitos de lítio no mundo, mas não é um grande produtor.

A forma comercial mais importante é o carbonato de lítio, Li₂CO₃, produzido a partir de minerais ou salmouras por diversos processos diferentes.

Quando o lítio é queimado no ar, o principal produto é o óxido branco de óxido de lítio, Li₂O. Além disso, alguns peróxido de lítio é produzido, Li₂O₂também branco.

Também pode ser feito através da decomposição térmica de hidróxido de lítio, LiOH ou peróxido de lítio, Li2O2

4Li (s) + O₂(g) → 2Li₂O (s)

2LiOH (s) + calor → Li₂O (s) + H₂O (g)

2Li₂O₂(s) + calor → 2Li₂O (s) + O₂g)

Propriedades físicas e químicas

O óxido de lítio é um sólido branco conhecido como lithia, que não tem aroma e sabor salgado. Sua aparência é mostrada na Figura 2 (National Center for Biotechnology Information, 2017).

Figura 2: aparência do óxido de lítio

Os óxidos de lítio são cristais com geometria antiflorita semelhante à do cloreto de sódio (cúbico centrado nas faces). Sua estrutura cristalina é apresentada na Figura 3 (Mark Winter [Universidade de Sheffield e WebElements Ltd, 2016).

Figura 3: Estrutura cristalina do óxido de lítio.

Seu peso molecular é de 29,88 g / mol, sua densidade é de 2,013 g / mL e os pontos de fusão e ebulição são de 1438 ° C e 2066 ° C, respectivamente. O composto é muito solúvel em água, álcool, éter, piridina e nitrobenzeno (Royal Society of Chemistry, 2015).

O óxido de lítio reage facilmente com vapor de água para formar hidróxido e com dióxido de carbono para formar carbonato; portanto, deve ser armazenado e manuseado em um ambiente limpo e seco.

Compostos de óxidos não levam à eletricidade. No entanto, certos óxidos estruturados de perovskita são condutores eletrônicos que encontram aplicação no cátodo de células de combustível de óxido sólido e sistemas de geração de oxigênio.

São compostos que contêm pelo menos um ânion de oxigênio e um cátion de metal (American Elements, S.F.).

Reatividade e Perigos

O óxido de lítio é um composto estável incompatível com ácidos fortes, água e dióxido de carbono. Até onde sabemos, as propriedades químicas, físicas e toxicológicas do óxido de lítio não foram investigadas e relatadas em profundidade.

A toxicidade dos compostos de lítio é uma função da sua solubilidade na água. O íon de lítio tem toxicidade no sistema nervoso central. O composto é altamente corrosivo se entrar em contato com os olhos, a pele, quando inalado ou ingerido (ESPI METALS, 1993).

Em caso de contato com os olhos, você deve verificar se está usando lentes de contato e removê-las imediatamente. Os olhos devem ser enxaguados com água corrente por pelo menos 15 minutos, mantendo as pálpebras abertas. Você pode usar água fria. Unguento não deve ser usado para os olhos.

Se a substância entrar em contato com a roupa, remova-a o mais rápido possível, protegendo suas próprias mãos e corpo. Coloque a vítima sob um chuveiro de segurança.

Se a substância química se acumular na pele exposta da vítima, como as mãos, lave com cuidado e delicadeza a pele contaminada com água corrente e sabão não abrasivo. Você pode usar água fria. Se a irritação persistir, procure um médico. Lave as roupas contaminadas antes de reutilizá-las.

Em caso de inalação, a vítima deve poder descansar em uma área bem ventilada. Se a inalação for grave, a vítima deve ser evacuada para uma área segura o mais rápido possível.

Afrouxe roupas apertadas, como gola de camisa, cintos ou gravata. Se a vítima achar difícil respirar, o oxigênio deve ser administrado. Se a vítima não estiver respirando, uma ressuscitação boca-a-boca é realizada.

Sempre levando em conta que pode ser perigoso para a pessoa que está fornecendo ajuda a ressuscitação boca-a-boca, quando o material inalado é tóxico, infeccioso ou corrosivo.

Em todos os casos, deve-se procurar atendimento médico imediato (SIGMA-ALDRICH, 2010).

Usos

O óxido de lítio é usado como um fluxo em esmaltes cerâmicos, e cria azuis com cobre e rosas com cobalto. O óxido de lítio reage com a água e vapor, formando hidróxido de lítio e deve ser isolado a partir deles.

Óxido de lítio (Li₂O) com seu alto potencial de trítio é um candidato atraente para o material de cultura sólida de uma usina de fusão DT, devido à sua alta densidade de átomos de lítio (comparado a outras lítio ou cerâmica metálica de lítio) e sua condutividade térmica relativamente alta (ÓXIDO DE LÍTIO (Li2O), SF).

Li₂Ou será exposto a altas temperaturas sob irradiação de nêutrons durante a operação de cobertores de fusão. Nestas circunstâncias, um grande número de defeitos de irradiação ocorrerá em Li₂Ou, como inchaço induzido por hélio, expansão térmica relativamente alta, crescimento de grãos, formação de LiOH (T) e precipitação a baixas temperaturas e transporte de massa de LiOH (T) a altas temperaturas.

Além disso, o Li₂Ou será sujeito a tensões decorrentes das diferenças na expansão térmica entre Li₂O e materiais estruturais. Essas características de Li₂Ou eles levam a problemas desafiadores de engenharia tanto na fabricação quanto no design da manta.

Um possível novo uso é como um substituto para o óxido de cobalto-lítio como o cátodo em baterias de íons de lítio usadas para alimentar dispositivos eletrônicos de telefones celulares a laptops, bem como carros movidos a bateria (Reade International Corp, 2016). .

Referências

1. Mark Winter [Universidade de Sheffield e WebElements Ltd. (2016)]. webelements. Retirado do Lithium: dilithium oxide webelements.com.
2. Elementos americanos. (S.F.). Óxido de lítio. Retirado de americanelements americanelements.com.
3. MEIOS ESPI. (1993, junho). Óxido de lítio. Retirado de espimetals espimetals.com.
4. ÓXIDO DE LÍTIO (Li2O). (S.F.). Retirado de ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
5. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2017, 24 de junho). Banco de Dados Composto PubChem; CID = 166630. Retirado de PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Reade International Corp. (2016). Pó De Óxido De Lítio (Li2O). Retirado de reade reade.com
7. Sociedade Real de Química. (2015). Óxido de lítioRetirado de chemspiderchemspider.com.
8. SIGMA-ALDRICH. (2010). Ficha de Informações sobre Segurança de Produtos Químicos Óxido de lítio. Retirado de chemblink chemblink.com.