Struktur hidrida lithium, sifat, mendapatkan, menggunakan

Dia Lithium hydride Ia adalah pepejal bukan organik kristal yang formula kimia adalah lih. Ia adalah garam tak organik yang paling ringan, berat molekulnya hanya 8 g/mol. Ia dibentuk oleh kesatuan litium ion li⁺ dan hydride h ion^-. Kedua -duanya bersatu dengan ikatan ionik.

Lih mempunyai titik lebur yang tinggi. Ia bertindak balas dengan mudah dengan air dan dalam tindak balas, gas hidrogen berlaku. Ia boleh diperolehi dengan tindak balas antara logam lithium cair dan gas hidrogen. Ia digunakan secara meluas dalam tindak balas kimia untuk mendapatkan hidror lain.

Lithium Hydride, Lih. Tiada pengarang yang boleh dibaca mesin yang disediakan. Jtiago diasumsikan (berdasarkan tuntutan hak cipta). [Domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

LIH telah digunakan untuk perlindungan terhadap radiasi berbahaya seperti yang terdapat dalam reaktor nuklear, ini adalah, alpha, beta, radiasi gamma, proton, x -rays dan neutron.

Ia juga telah dicadangkan untuk melindungi bahan -bahan roket ruang yang dipindahkan oleh pendorong haba nuklear. Pengajian bahkan digunakan untuk digunakan sebagai perlindungan manusia terhadap sinaran kosmik semasa perjalanan masa depan ke planet Mars.

[TOC]

Struktur

Dalam litium hidrida, hidrogen mempunyai beban negatif h^-, Nah, elektron telah mencuri logam, yang dalam bentuk ion li⁺.

Konfigurasi Kation Elektronik Li⁺ Ia adalah: [dia] 1s² yang sangat stabil. Dan struktur elektronik hidrida h^- Ia adalah: 1s², yang juga sangat stabil.

Kation dan anion mengikat oleh kuasa elektrostatik.

Kristal hidrida lithium mempunyai struktur yang sama dengan natrium klorida, iaitu, struktur kristal padu.

Struktur kristal kubik lithium hidrida. Pengarang: Benjah-bmm27. Sumber: Wikimedia Commons.

Nomenclature

- Lithium hydride

- Lih

Sifat

Keadaan fizikal

Pepejal kristal putih atau tidak berwarna. Komersial LIH boleh berwarna biru abu -abu kerana kehadiran sejumlah kecil logam lithium.

Berat molekul

8 g/mol

Takat lebur

688 ºC

Takat didih

Ia terurai pada 850 ºC.

Suhu sendiri

200 ºC

Ketumpatan

0.78 g/cm³

Kelarutan

Bertindak balas dengan air. Tidak larut dalam ether dan hidrokarbon.

Sifat lain

Lithium hydride jauh lebih stabil daripada hidros logam alkali yang lain dan boleh dicairkan tanpa penguraian.

Boleh melayani anda: bateri kering

Ia tidak terjejas oleh oksigen jika dipanaskan pada suhu di bawah merah. Juga tidak terjejas oleh klorin cl₂ dan asid hidroklorik HCl.

Hubungan LIH dengan haba dan kelembapan menyebabkan tindak balas eksotermik (menghasilkan haba) dan evolusi hidrogen h₂ dan litium hidroksida lioh.

Ia boleh membentuk habuk halus yang dapat mengeksploitasi dengan bahan api, haba atau pengoksidaan. Anda tidak boleh menghubungi oksigen nitrous atau oksigen cecair, kerana ia dapat mengeksploitasi atau menghidupkan.

Ia menjadi gelap dengan terdedah kepada cahaya.

Memperoleh

Hidrida lithium telah diperolehi di makmal dengan tindak balas antara logam lithium dan gas hidrogen cair pada suhu 973 K (700 ° C).

2 li + h₂ → 2 Lih

Hasil yang baik diperolehi apabila permukaan litium cair yang terdedah meningkat dan apabila masa pemendapan LIH dikurangkan. Ia adalah reaksi eksotermik.

Saya gunakan sebagai perisai pelindung terhadap sinaran berbahaya

LIH membentangkan satu siri ciri yang menjadikannya menarik untuk digunakan sebagai perlindungan untuk manusia dalam reaktor nuklear dan sistem ruang angkasa. Berikut adalah beberapa ciri -ciri ini:

- Ia mempunyai kandungan hidrogen yang tinggi (12.68 % berat H) dan bilangan atom hidrogen yang tinggi per unit volum (5.85 x 10²² Atom H/cm³).

- Titik lebur yang tinggi membolehkannya digunakan dalam persekitaran suhu tinggi tanpa ditubuhkan.

- Ia mempunyai tekanan pemisahan yang rendah (~ 20 torr pada titik leburnya) yang membolehkan bahan itu dibuang dan dibekukan tanpa merendahkan di bawah tekanan hidrogen yang rendah.

- Ia mempunyai ketumpatan rendah yang menjadikannya menarik untuk digunakan dalam sistem ruang angkasa.

- Walau bagaimanapun, kelemahan mereka adalah kekonduksian terma yang rendah dan sifat mekanikal yang lemah. Tetapi ini belum mengurangkan kebolehgunaannya.

- Potongan Lih yang berfungsi sebagai perisai yang dihasilkan dengan menekan sejuk atau panas dan dengan gabungan dan menuangkan ke dalam acuan. Walaupun borang terakhir ini lebih disukai.

- Pada suhu bilik, bahagian -bahagiannya dilindungi dari air dan wap air.

- Dalam reaktor nuklear

Dalam reaktor nuklear terdapat dua jenis radiasi:

Boleh melayani anda: asid dan pangkalan dalam kehidupan seharian: reaksi, kegunaan, contoh

Sinaran pengionan langsung

Mereka adalah zarah tenaga yang sangat membawa caj elektrik, seperti alpha (α) dan beta (β) dan zarah proton. Jenis radiasi ini berinteraksi dengan sangat kuat dengan bahan perisai, menyebabkan pengionan apabila berinteraksi dengan elektron bahan -bahan bahan -bahan yang mereka lalui.

Radiasi pengionan secara tidak langsung

Mereka adalah neutron, sinar gamma (γ) dan x -rays, yang menembusi dan memerlukan perlindungan massa, kerana ia melibatkan pelepasan zarah sekunder yang dimuatkan, yang menyebabkan pengionan.

Simbol untuk memberi amaran kepada sinaran berbahaya. IAEA & ISO [Domain Awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Menurut beberapa sumber, LIH berkesan dalam melindungi bahan dan orang terhadap jenis radiasi ini.

- Dalam sistem ruang pendorong haba nuklear

LIH baru -baru ini telah dipilih sebagai moderator dan bahan pelindung yang berpotensi terhadap sinaran nuklear untuk sistem pendorong haba nuklear kapal angkasa untuk perjalanan yang sangat panjang.

Perwakilan artistik kenderaan angkasa dengan pendorong nuklear di orbit Marikh. NASA/SAIC/PAT RAWLINGS [domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Ketumpatan rendah dan kandungan hidrogen yang tinggi menyebabkan jisim dan jumlah reaktor pendorong nuklear dapat mengurangkan.

- Dalam perlindungan terhadap sinaran kosmik

Pendedahan kepada Sinaran Ruang adalah risiko kesihatan manusia yang paling penting dalam misi penerokaan antara planet yang akan datang.

Di ruang yang mendalam, angkasawan akan terdedah kepada spektrum lengkap sinar kosmik galaksi (ion tenaga tinggi) dan peristiwa lekuk zarah solar (proton).

Bahaya pendedahan radiasi diperburuk kerana tempoh misi. Di samping itu, perlindungan tempat -tempat penjelajah juga harus dipertimbangkan.

Simulasi habitat masa depan di planet mars. NASA [domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam urutan idea ini, kajian yang dijalankan pada tahun 2018 menunjukkan bahawa di antara bahan -bahan yang terbukti, LIH menyediakan pengurangan radiasi tertinggi per gram per cm², Oleh itu menjadi salah satu calon terbaik yang akan digunakan dalam perlindungan terhadap radiasi kosmik. Walau bagaimanapun, kajian ini mesti diperdalam.

Saya gunakan sebagai alat penyimpanan dan pengangkutan hidrogen yang selamat

Memperoleh tenaga dari h₂ Ia adalah sesuatu yang telah dikaji selama beberapa puluhan tahun dan telah menemui permohonan untuk menggantikan bahan api fosil dalam kenderaan pengangkutan.

Boleh melayani anda: keseimbangan kimia: penjelasan, faktor, jenis, contoh

H₂ Ia boleh digunakan dalam sel bahan bakar dan menyumbang kepada pengurangan pengeluaran co₂ dan tidak_x, dengan itu mengelakkan kesan dan pencemaran rumah hijau. Walau bagaimanapun, sistem yang berkesan untuk menyimpan dan mengangkut H belum dijumpai₂ Tentunya, dengan berat ringan, padat atau kecil, yang berjalan dengan cepat dan melepaskan H₂ sama pantas.

LIH Lithium Hydride adalah dari hidror alkali yang mempunyai kapasiti penyimpanan tertinggi H₂ (12.7 % berat H). Pelepasan h₂ dengan hidrolisis mengikut reaksi berikut:

Lih + H₂O → lioh + h₂

LIH membekalkan 0.254 kg hidrogen untuk setiap kg LIH. Di samping₂.

Motosikal yang bahan bakarnya hidrogen disimpan dalam bentuk hidrida logam seperti LIH. Atau.S. DOE Energy Cecair and Renewable Energy (USA) [Domain Awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Di samping itu, LIH lebih mudah dibentuk daripada hidror logam alkali yang lain dan stabil secara kimia pada suhu dan tekanan alam sekitar. LIH boleh diangkut dari pengilang atau pembekal kepada pengguna. Kemudian dengan hidrolisis lih h dijana₂ Dan ini digunakan dengan selamat.

Lioh lithium hidroksida yang dibentuk boleh dikembalikan kepada pembekal yang menumbuhkan semula litium oleh elektrolisis, dan kemudian dihasilkan lagi LiH.

LIH juga telah berjaya dikaji untuk digunakan bersama dengan hidrakcin berani untuk tujuan yang sama.

Gunakan dalam tindak balas kimia

LIH membolehkan sintesis hidror kompleks.

Ia berfungsi sebagai contoh untuk menyediakan lithium triethylborohydride yang merupakan nukleofil yang kuat dalam reaksi anjakan haluros organik.

Rujukan

1. Sato, dan. Dan takeda, atau. (2013). Sistem Penyimpanan dan Pengangkutan Hidrogen Melalui Lithium Hydride Menggunakan Teknologi Garam Cair. Dalam kimia garam lebur. Bab 22, halaman 451-470. Pulih dari Scientedirect.com.
2. Atau.S. Perpustakaan Perubatan Negara. (2019). Lithium hydride. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov.
3. Wang, l. et al. (2019). Penyiasatan terhadap kesan kesan kernel dari lichium hidrida pada reaktif nuklear. Annals of Nuklear Energy 128 (2019) 24-32. Pulih dari Scientedirect.com.
4. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia bukan organik maju. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
5. Giraudo, m. et al. (2018). Ujian berasaskan pemecut untuk melindungi bahan-bahan yang berbeza dari bahan-bahan dan multiyers menggunakan ion cahaya dan berat yang tinggi dan berat. Penyelidikan Sinaran 190; 526-537 (2018). NCBI pulih.NLM.NIH.Gov.
6. Welch, f.H. (1974). Lithium Hydride: Bahan Perlindungan Umur Angkasa. Kejuruteraan dan Reka Bentuk Nuklear 26, 3, Februari 1974, halaman 444-460. Pulih dari Scientedirect.com.
7. Simnad, m.T.(2001). Reaktor nuklear: Bahan melindungi. Dalam Ensiklopedia Bahan: Sains dan Teknologi (Edisi Kedua). Halaman 6377-6384. Pulih dari Scientedirect.com.
8. Hügy, t. et al. (2009). Hydrazine Borane: Bahan Penyimpanan Hidrogen yang Menjanjikan. J. A.M. Chem. SOC. 2009, 131, 7444-7446. Pulih dari pub.ACS.org.