De litiumhydrid det är ett kristallint oorganiskt fast ämne vars kemiska formel är LiH. Det är det lättaste oorganiska saltet, dess molekylvikt är bara 8 g / mol. Det bildas av föreningen av en litiumjon Li+ och en hydridjon H-. Båda är länkade av en jonbindning.
LiH har en hög smältpunkt. Det reagerar lätt med vatten och vätgas produceras i reaktionen. Det kan erhållas genom reaktion mellan smält litiummetall och vätgas. Det används ofta i kemiska reaktioner för att erhålla andra hydrider.
LiH har använts för att skydda mot farlig strålning som de som finns i kärnreaktorer, det vill säga ALPHA, BETA, GAMMA-strålning, protoner, röntgenstrålar och neutroner..
Det har också föreslagits för skydd av material i rymdraketer som drivs av kärnkraftsdrift. Studier genomförs till och med för att användas som skydd för människan mot kosmisk strålning under framtida resor till planeten Mars..
Artikelindex
Väte i litiumhydrid har en negativ laddning H-, eftersom den har subtraherat en elektron från metallen, som är i form av en Li-jon+.
Li-katjonens elektronkonfiguration+ är: [Han] 1stvå vilket är mycket stabilt. Och den elektroniska strukturen för hydridanjonen H- är: 1stvå, vilket också är mycket stabilt.
Katjonen och anjonen förenas av elektrostatiska krafter.
Litiumhydridkristallen har samma struktur som natriumklorid NaCl, det vill säga en kubisk kristallstruktur.
- Litiumhydrid
- LiH
Vit eller färglös kristallin fast substans. Kommersiell LiH kan vara blågrå på grund av närvaron av små mängder litiummetall..
8 g / mol
688 ºC
Den sönderdelas vid 850 ºC.
200 ºC
0,78 g / cm3
Reagerar med vatten. Det är olösligt i etrar och kolväten.
Litiumhydrid är mycket stabilare än hydrider från andra alkalimetaller och kan smälta utan sönderdelning..
Det påverkas inte av syre om det värms upp till temperaturer under rött. Det påverkas också av klor Cltvå och saltsyra-HCl.
LiHs kontakt med värme och fukt orsakar en exoterm reaktion (genererar värme) och utveckling av väte Htvå och litiumhydroxid LiOH.
Det kan bilda ett fint damm som kan explodera i kontakt med lågor, värme eller oxiderande material. Det får inte komma i kontakt med dikväveoxid eller flytande syre, eftersom det kan explodera eller antändas.
Det mörknar när det utsätts för ljus.
Litiumhydrid har erhållits i laboratoriet genom reaktion mellan smält litiummetall och vätgas vid en temperatur av 973 K (700 ºC).
2 Li + Htvå → 2 LiH
Goda resultat erhålls när den exponerade ytan på det smälta litiumet ökas och när sedimentationstiden för LiH minskas. Det är en exoterm reaktion.
LiH har ett antal egenskaper som gör den attraktiv för användning som skydd för människor i kärnreaktorer och rymdsystem. Här är några av dessa egenskaper:
- Den har ett högt innehåll av väte (12,68 vikt-% H) och ett stort antal väteatomer per volymenhet (5,85 x 1022 H-atomer / cm3).
- Dess höga smältpunkt gör att den kan användas i miljöer med hög temperatur utan att smälta.
- Den har ett lågt dissociationstryck (~ 20 torr vid sin smältpunkt) vilket gör att materialet kan smälta och frysa utan att brytas ned under lågt vätetryck..
- Den har låg densitet vilket gör den attraktiv för användning i rymdsystem..
- Emellertid är dess nackdelar dess låga värmeledningsförmåga och dåliga mekaniska egenskaper. Men detta har inte minskat dess tillämplighet.
- LiH-delarna som fungerar som skärmar tillverkas genom varm- eller kallpressning och genom att smälta och hälla i formar. Även om denna sista form föredras.
- Vid rumstemperatur skyddas delarna från vatten och vattenånga och vid höga temperaturer genom ett litet övertryck av väte i en förseglad behållare.
I kärnreaktorer finns det två typer av strålning:
De är mycket energiska partiklar som bär elektrisk laddning, såsom alfa (α) och beta (β) partiklar och protoner. Denna typ av strålning samverkar mycket starkt med sköldmaterialen och orsakar jonisering genom att interagera med elektronerna i atomerna i de material genom vilka de passerar..
De är neutroner, gammastrålar (γ) och röntgenstrålar, som tränger igenom och kräver massivt skydd, eftersom de involverar utsläpp av sekundärladdade partiklar, som är de som orsakar jonisering..
Enligt vissa källor är LiH effektivt för att skydda material och människor mot dessa typer av strålning.
LiH har nyligen valts ut som en potentiell moderator och kärnstrålningsskyddande material för rymdskepps rymdskepps kärnkrafts termiska framdrivningssystem..
Dess låga densitet och höga väteinnehåll gör det möjligt att effektivt reducera massan och volymen hos den kärnkraftsdrivna reaktorn..
Exponering för rymdstrålning är den viktigaste risken för människors hälsa i framtida interplanetära prospekteringsuppdrag.
I rymden kommer astronauter att exponeras för hela spektrumet av galaktiska kosmiska strålar (joner med hög energi) och solpartikelutkastningshändelser (protoner)..
Risken för strålningsexponering förvärras av uppdragens längd. Dessutom måste skyddet för de platser som upptäcktsresande kommer att övervägas också övervägas.
I detta hänseende visade en studie som genomfördes 2018 att LiH ger den största minskningen av strålning per gram per cm bland de testade materialen.två, därmed en av de bästa kandidaterna som ska användas för att skydda mot kosmisk strålning. Dessa studier måste dock fördjupas.
Hämta energi från Htvå Det är något som har studerats i flera dussin år och redan har använts för att ersätta fossila bränslen i transportfordon.
Htvå kan användas i bränsleceller och bidra till att minska CO-produktionentvå och nejx, vilket undviker växthuseffekten och föroreningar. Emellertid har ett effektivt system för lagring och transport av H ännu inte hittatstvå säkert, lätt, kompakt eller liten i storlek, snabbt att förvara och släppa Htvå lika snabbt.
Litiumhydrid LiH är en av de alkalihydrider som har den högsta lagringskapaciteten för Htvå (12,7 vikt-% H). Släpp Htvå genom hydrolys enligt följande reaktion:
LiH + HtvåO → LiOH + Htvå
LiH levererar 0,254 kg vätgas för varje kg LiH. Dessutom har den en hög lagringskapacitet per volymenhet, vilket innebär att den är lätt och är ett kompakt medium för lagring av Htvå.
Dessutom bildas LiH lättare än andra alkalimetallhydrider och är kemiskt stabil vid omgivningstemperaturer och tryck. LiH kan transporteras från tillverkaren eller leverantören till användaren. Sedan genereras H genom hydrolys av LiHtvå och detta används säkert.
Den bildade litiumhydroxiden LiOH kan returneras till leverantören som regenererar litium genom elektrolys och sedan producerar LiH igen..
LiH har också framgångsrikt studerats för att användas tillsammans med borerat hydrazin för samma ändamål..
LiH tillåter syntes av komplexa hydrider.
Den används till exempel för att framställa litiumtrietylborhydrid, som är en kraftfull nukleofil i organiska halidförskjutningsreaktioner..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.