氧化鋰()(鋰 氧化物),離子化合物,白色粉末或硬殼狀固體,分子量29.88、熔點1570℃,是堿金屬中各元素氧化物中熔點最高的,易從空氣中吸收水和二氧化碳,高溫時侵蝕玻璃、硅石和許多金屬。主要應(yīng)用于金屬鋰的制備工藝當(dāng)中,還是是陶瓷釉料、玻璃制備中一種重要的助溶劑。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
氧化鋰,離子化合物,相對密度2.013,熔點可達1570℃,是堿金屬(ⅠA族)元素氧化物中熔點最高的,沸點2600℃,在1000℃以上時開始升華。易潮解,可溶于水,不同溫度下在水中的溶解度:6.67g/100g水(0℃),10.02g/100g水(100℃)。
化學(xué)性質(zhì)
氧化鋰易潮解具有吸濕性,在空氣中極易吸收空氣中的發(fā)生變質(zhì),溶于水中,與水反應(yīng)可生成具有強堿性質(zhì)的。
氧化鋰與酸發(fā)生反應(yīng)可生成鋰鹽。
氧化鋰具有腐蝕性,在高溫下可以與某些金屬以及許多固態(tài)非金屬氧化物反應(yīng)。
氧化鋰可被硅、鋁等金屬還原為鋰單質(zhì)。
物理結(jié)構(gòu)
固態(tài)氧化鋰,氟化鈣型結(jié)構(gòu),屬立方晶系格子,占據(jù)四面體中心,占據(jù)立方體中心,與螢石型結(jié)構(gòu)相比,正負(fù)位置對調(diào),故又稱為反螢石型結(jié)構(gòu)。
氣態(tài)氧化鋰,以直線型氧化鋰分子形式存在,且分子中Li—O鍵長與強離子鍵一致。
制備方法
粗略制法
1.可由鋰在空氣中燃燒直接制備氧化鋰:
2.真空加熱過氧化鋰制備氧化鋰:
精密制法
1.將無水氫氧化鋰用銀箔包好放置于盤中,在隔絕二氧化碳的環(huán)境下,利用管式爐進行減壓病加熱,并通入不含二氧化碳的干燥空氣在加熱完成后進行破空處理,待移入干燥箱內(nèi)干燥完畢后,即可得到氧化鋰產(chǎn)品。
2.在鉑盤中放入純凈碳酸鋰,一同放入瓷管內(nèi)減壓加熱使其分解,保溫至無氣體產(chǎn)生,表明反應(yīng)完畢,鉑盤中剩余白色殘留物即為氧化鋰產(chǎn)品。
應(yīng)用領(lǐng)域
金屬熱還原法制備鋰
目前鋰的制備方法主要有金屬熱還原法、熔鹽電解法和真空蒸餾法,其中金屬熱還原法是由氧化鋰轉(zhuǎn)化為金屬鋰的方法,金屬熱還原法制備金屬鋰流程短、效率高,缺點是不可連續(xù)生產(chǎn),設(shè)備要求高,控制難度較大。
1.硅鐵熱還原法
2.鋁熱還原法
陶瓷釉料、玻璃制備中的重要原料
鋰已廣泛用作助熔劑,的助熔作用是由于鋰離子半徑比其它堿金屬的離子半徑小(Li+0.60゜A,Na+0.93゜A,K+1.33゜A),場強大(離子電勢高),加入后,高溫黏度和熔化溫度降低,表面張力增加,使玻璃中的氣泡易于析出,促進玻璃澄清。使用作為助溶劑的玻璃制品有玻璃纖維、電極玻璃、低膨脹率玻璃、輻射玻璃、封接玻璃、乳白玻璃等等,的加入在降低熱膨脹系數(shù),改善化學(xué)穩(wěn)定性以及改變輻射性質(zhì)等方面發(fā)揮著重要的作用。
在玻璃纖維中增加的含量可以促進鋁氧四面體的形成,提高纖維的使用性能;
使用鋰作為助溶劑制得的電極玻璃成份為:67%、8%、25%,玻璃中一價元素的離子半徑越小,其遷移率越大,從而形成了玻璃的導(dǎo)電性能;
添加的玻璃粉還被用于ZTA復(fù)合陶瓷的制備工藝當(dāng)中,得到的烤瓷牙制品能顯著簡化工藝,降低成本,為臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ);
瓷釉和搪瓷都是一種玻璃質(zhì)物料,鋰在其中的作用與在玻璃中基本相同,以為基礎(chǔ)的結(jié)晶釉,可滿足對低膨脹率瓷釉的需要,在降低成本的同時,改善瓷釉與搪瓷的品質(zhì)。
參考資料 >
Lithium oxide.Sigma-Aldrich.2023-06-03
Lithium oxide.PubChem COMPOUND SUMMARY.2023-06-03