Литий, его свойства и сплавы

      Литий. Химический элемент, символ Li (лат. lithium, от греч. Lithos — камень. Металл впервые был обнаружен в твёрдом минерале). Имеет порядковый номер 3, атомный вес 6, 939, плотность 0, 53 г/см³, температуру плавления 180°С, температуру кипения 1350°С.

      Литий — щелочной металл серебристо-белого цвета. Он открыт в 1817 г. Литий после водорода и гелия имеет наименьшую атомную массу, наименьшую среди всех металлов плотность (0, 534 при 20 градусах, 0, 507 в расплавленном состоянии и 0, 441 при 1000°С) и наибольшую теплоёмкость. Он почти в два раза легче воды, в 5 раз легче алюминия, в 15 — железа, в 20 — свинца и в 40 раз легче осмия.

      По сравнению с другими щелочными металлами литий обладает большей химической стойкостью. На воздухе при комнатной температуре он медленно корродирует с образованием смеси нитрида и окиси лития, поэтому его хранят в закрытых сосудах или в инертной среде.

      Литий активно реагирует с водородом, азотом, окислами и сульфидами, растворёнными в металлах, находящихся в расплавленном состоянии, образуя легко всплывающие нерастворимые химические соединения. Благодаря этим свойствам литий успешно применяют в качестве раскислителя и дегазатора многих металлов. Под влиянием лития практически устраняется пористость меди, возрастает её плотность и электропроводность. Литий улучшает свойства алюминиевоцинковых сплавов — повышает их прочность и коррозионную стойкость. Он улучшает также технологические свойства чугуна и повышает его прочность.

      Со многими металлами литий образует соединения, обладающие высокой температурой плавления и большой твёрдостью. Эти свойства позволяют применять литий в качестве компонента лёгких и антифрикционных сплавов.

      Хорошими механическими свойствами и высокой коррозионной стойкостью обладают легкие магнийлитиевые и магнийлитиево-алюминиевые сплавы. Высокими механическими свойствами и высокой коррозионной стойкостью обладают сверхлегкие сплавы лития с бериллием.

      Литий применяют как катализатор при производстве синтетического каучука.

      Благодаря высокой теплоёмкости и теплопроводности, широкому температурному интервалу жидкого состояния, малой вязкости и плотности жидкий литий очень эффективно может быть использован в качестве теплоносителя в урановых реакторах при производстве атомной энергии.

      Окись лития является составной частью стекол с низким коэффициентом теплового расширения, способных пропускать ультрафиолетовые лучи. Гидроокись лития входит в состав электролита щелочных аккумуляторов. LiOH повышает их ёмкость на 20%, расширяет рабочий температурный диапазон и в 2 раза увеличивает срок службы. В последнее время большое распространение получили литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. Соли лития используют в пиротехнике, в сварочных флюсах, в химической промышленности и в медицине.

      Соединение лития с водородом — гидрид лития — представляет собой твёрдую губчатую массу. Смазки, в которых имеется литиевое мыло, сохраняют свои свойства в широком диапазоне температур, что важно для высотной авиации, а также для работы деталей в северных и южных районах. Соли лития входят в состав оптических стекол, увеличивая их прозрачность.

      При горении в кислороде литий выделяет большое количество тепла, что может быть использовано в ракетных двигателях. Соединения лития активно разлагают углекислоту и их применяют для очистки воздуха в подводных лодках при длительном их погружении.

      Изотоп лития Li⁶ является практически единственным источником для производства тяжелого водорода — трития (Н³), играющего важную роль в термоядерных реакциях. Марки и химический состав литая приведены в таблице (по ГОСТ 8774-58, СССР).

                       Основные физические свойства лития:

 

Атомная масса ……………………………………………………6, 94

Плотность, г/см³ ……………..……………………………………0, 534

Температура, °С:

                   плавления ……………………………………………180

                   кипения ……………………………………………… 1350

Удельное электросопротивление при 0°С, ом ^. мм²/м  ….8, 55

                                                                 при 20°С ……………….9, 29

                                                                    при 100°С ……………12, 269

Коэффициент теплопроводности при 0°С,

кал/ (см ^. сек ^. град).........................................................................0, 17

Коэффициент линейного расширения, 1/град………………..60 ^. 10^-6

Удельная теплоёмкость при 0 — 100°С, кал/(г ^. град)  …….1, 09

Скрытая теплота плавления, кал/г………………………..…..158

Теплота испарения, кал/г……………………………………….4680-5275

Давление истечения при 20°С, кг/мм² ………………………..1, 7

Модуль упругости, кг/мм² ……………………………………….500

Предел прочности при растяжении, кг/мм² …...…………….11, 8

Относительное удлинение, % ………………………………...50-70

© П.М.В., 2006 — 2011

КОНЕЦ

Главная

 

Обсудить литий на форуме

 

Цветные металлы