Литий

Запрос «Lithium» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Запрос «Li» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Эта статья — о химическом элементе. О лекарственных средствах см. Препараты лития.

Ли́тий (химический символ — Li, от лат. Lithium) — химический элемент 1-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы первой группы, IA), второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 3.

Литий
← Гелий | Бериллий →
3 H ↑ Li ↓ Na 3Li
Внешний вид простого вещества
Образец лития
Свойства атома
Название, символ, номер	Ли́тий / Lithium (Li), 3
Группа, период, блок	1 (устар. 1), 2, s-элемент
Атомная масса (молярная масса)	[6,938; 6,997] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[He] 2s1 1s22s1
Радиус атома	145 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	134 пм
Радиус иона	76 (+1e) пм
Электроотрицательность	0,98 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	-3,06 В
Степени окисления	0, +1
Энергия ионизации (первый электрон)	519,9 (5,39) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	0,534 г/см³
Температура плавления	453,69 K (180,54 °C, 356,97 °F)
Температура кипения	1613 K (1339,85 °C, 2443,73 °F)
Уд. теплота плавления	2,89 кДж/моль
Уд. теплота испарения	148 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	24,86 Дж/(K·моль)
Молярный объём	13,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая объёмноцентрированная
Параметры решётки	3,490 Å
Температура Дебая	400 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 84,8 Вт/(м·К)
Номер CAS	7439-93-2
Эмиссионный спектр

3	Литий
Li 6,94 ± 0,06
[Не]2s1

Как простое вещество литий — это очень лёгкий (обладает наименьшей плотностью среди всех металлов), мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

История и происхождение названияПравить

Литий был открыт в 1817 году шведским химиком и минералогом Иоганном Арфведсоном сначала в минерале петалите Li[AlSi₄O₁₀], а затем в сподумене LiAl[Si₂O₆] и в лепидолите K₂Li₃Al₅[Si₆O₂₀](F,OH)₄. Металлический литий впервые получил Гемфри Дэви в 1818 году.

Своё название литий получил из-за того, что был обнаружен в «камнях» (др.-греч. λίθος — камень). Первоначально назывался «литион», современное название было предложено Берцелиусом.

Физические свойстваПравить

Литий — серебристо-белый металл, мягкий и пластичный, твёрже натрия, но мягче свинца. Его можно обрабатывать прессованием и прокаткой.

При комнатной температуре металлический литий имеет кубическую объёмноцентрированную решётку (координационное число 8), пространственная группа I m3m, параметры ячейки a = 0,35021 нм, Z = 2. Ниже 78 К устойчивой кристаллической формой является гексагональная плотноупакованная структура, в которой каждый атом лития имеет 12 ближайших соседей, расположенных в вершинах кубооктаэдра. Кристаллическая решётка относится к пространственной группе P 6₃/mmc, параметры a = 0,3111 нм, c = 0,5093 нм, Z = 2.

Из всех щелочных металлов литий характеризуется самыми высокими температурами плавления и кипения (180,54 и 1340 °C, соответственно), у него самая низкая плотность при комнатной температуре среди всех металлов (0,533 г/см³, почти в два раза меньше плотности воды). Вследствие своей низкой плотности литий всплывает не только в воде, но и, например, в керосине.

Малые размеры атома лития приводят к появлению особых свойств металла. Например, он смешивается с натрием только при температуре ниже 380 °C и не смешивается с расплавленными калием, рубидием и цезием, в то время как другие па́ры щелочных металлов смешиваются друг с другом в любых соотношениях.

 

Карминово-красное окрашивание пламени солями лития

Химические свойстваПравить

Литий является щелочным металлом, однако относительно устойчив на воздухе. Литий является наименее активным щелочным металлом, с сухим воздухом (и даже с сухим кислородом) при комнатной температуре практически не реагирует. По этой причине литий является единственным щелочным металлом, который не хранят в керосине (к тому же плотность лития столь мала, что он будет в нём плавать); он может непродолжительное время храниться на воздухе.

Во влажном воздухе медленно реагирует с азотом и другими газами, находящимися в воздухе, превращаясь в нитрид Li₃N, гидроксид LiOH и карбонат Li₂CO₃.

$6\text{Li}+{\text{N}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2{\text{Li}}_3^{}\text{N}$${\ce {6Li + N2 -> 2Li3N}}$ 

$2\text{Li}+2{\text{H}}_2^{}\text{O}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{LiOH}+{\text{H}}_2^{}$${\ce {2Li + 2H2O -> 2LiOH + H2}}$ 

Поэтому длительно литий хранят в петролейном эфире, парафине, газолине и/или минеральном масле в герметически закрытых жестяных коробках.

В кислороде при нагревании горит, превращаясь в оксид Li₂O.

$4\text{Li}+{\text{O}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2{\text{Li}}_2^{}\text{O}$${\ce {4Li + O2 -> 2Li2O}}$ 

Интересная особенность лития в том, что в интервале температур от 100 °C до 300 °C он покрывается плотной оксидной плёнкой и в дальнейшем не окисляется. В отличие от остальных щелочных металлов, дающих стабильные надпероксиды и озониды; надпероксид и озонид лития — нестабильные соединения.

В 1818 году немецкий химик Леопольд Гмелин установил, что литий и его соли окрашивают пламя в карминово-красный цвет, это является качественным признаком для определения лития. Температура самовоспламенения находится в районе 300 °C. Продукты горения раздражают слизистую оболочку носоглотки.

Спокойно, без взрыва и возгорания, реагирует с водой, образуя LiOH и H₂.

$2\text{Li}+2{\text{H}}_2^{}\text{O}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{LiOH}+{\text{H}}_2^{}$${\ce {2Li + 2H2O -> 2LiOH + H2}}$ 

Реагирует также с абсолютным этиловым спиртом (с образованием этилата):

$2\text{Li}+2{\text{C}}_2^{}{\text{H}}_5^{}\text{OH}⟶<!--\; ⟶\; -->2{\text{C}}_2^{}{\text{H}}_5^{}\text{OLi}+{\text{H}}_2^{}$${\ce {2Li + 2C2H5OH -> 2C2H5OLi + H2}}$ 

Этилат лития полностью разлагается водой, с образованием гидроксида лития и этилового спирта, аналогично гидролизуется этилат натрия.

Вступает в реакцию с водородом (при 500—700 °C) с образованием гидрида лития:

$2\text{Li}+{\text{H}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{LiH}$${\ce {2Li + H2 -> 2LiH}}$ 

Реагирует с аммиаком при нагревании, при этом сначала образует амид лития (220 °C), а затем имид лития (400 °C):

$2\text{Li}+2{\text{NH}}_3^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2{\text{LiNH}}_2^{}+{\text{H}}_2^{}$${\ce {2Li + 2NH3 -> 2LiNH2 + H2}}$ 

$2\text{Li}+{\text{NH}}_3^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{Li}}_2^{}\text{NH}+{\text{H}}_2^{}$${\ce {2Li + NH3 -> Li2NH + H2}}$ 

Реагируя с галогенами (с иодом — только при нагревании, выше 200 °C) образует соответствующие галогениды:

$2\text{Li}+{\text{F}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{LiF}$${\ce {2Li + F2 -> 2LiF}}$ 

$2\text{Li}+{\text{Cl}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{LiCl}$${\ce {2Li + Cl2 -> 2LiCl}}$ 

$2\text{Li}+{\text{Br}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{LiBr}$${\ce {2Li + Br2 -> 2LiBr}}$ 

$2\text{Li}+{\text{I}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{LiI}$${\ce {2Li + I2 -> 2LiI}}$ 

При 130 °C реагирует с серой с образованием сульфида:

$2\text{Li}+\text{S}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{Li}}_2^{}\text{S}$${\ce {2Li + S -> Li2S}}$ 

В вакууме при температуре выше 200 °C реагирует с углеродом (образуется ацетиленид):

$2\text{Li}+2\text{C}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{Li}}_2^{}{\text{C}}_2^{}$${\ce {2Li + 2C -> Li2C2}}$ 

При 600—700 °C литий реагирует с кремнием с образованием силицида:

$4\text{Li}+\text{Si}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{Li}}_4^{}\text{Si}$${\ce {4Li + Si -> Li4Si}}$ 

Химически растворим в жидком аммиаке (−40 °C), образуется синий раствор.

В водном растворе ион лития имеет самый низкий стандартный электродный потенциал (−3,045 В) из-за малого размера и высокой степени гидратации иона лития.

Металлический литий вызывает ожоги при попадании на влажную кожу, слизистые оболочки и в глаза.

Нахождение в природеПравить

Геохимия литияПравить

Литий по геохимическим свойствам относится к крупноионным литофильным элементам, в числе которых калий, рубидий и цезий. Содержание лития в верхней континентальной коре составляет 21 г/т, в морской воде — 0,17 мг/л.

Основные минералы лития — слюда лепидолит — KLi_1,5Al_1,5[Si₃AlO₁₀](F, OH)₂ и пироксен сподумен — LiAl[Si₂O₆]. Когда литий не образует самостоятельных минералов, он изоморфно замещает калий в широко распространённых породообразующих минералах.

Месторождения лития приурочены к редкометалльным гранитным интрузиям, в связи с которыми развиваются литиеносные пегматиты или гидротермальные комплексные месторождения, содержащие также олово, вольфрам, висмут и другие металлы. Стоит особо отметить специфические породы онгониты — граниты с магматическим топазом, высоким содержанием фтора и воды и исключительно высокими концентрациями различных редких элементов, в том числе и лития.

Другой тип месторождений лития — рассолы некоторых сильносолёных озёр и древних озёр, ставших солончаками.

Изотопы литияПравить

Основная статья: Изотопы лития

Природный литий состоит из двух стабильных изотопов: ⁶Li (7,5 %) и ⁷Li (92,5 %); в некоторых образцах лития изотопное соотношение может быть сильно нарушено вследствие природного или искусственного фракционирования изотопов. Это следует иметь в виду при точных химических опытах с использованием лития или его соединений. У лития известны 7 искусственных радиоактивных изотопов (⁴Li — ¹²Li) и два ядерных изомера (^10m1Li и ^10m2Li). Наиболее устойчивый из них, ⁸Li, имеет период полураспада 0,8403 с. Экзотический изотоп ³Li (трипротон), по-видимому, не существует как связанная система.

⁷Li является одним из немногих изотопов, возникших при первичном нуклеосинтезе (то есть в период от 1 секунды до 3 минут после Большого Взрыва) в количестве не более 10^—9 от всех элементов. Некоторое количество изотопа ⁶Li, как минимум в десять тысяч раз меньшее, чем ⁷Li, также образовано в первичном нуклеосинтезе.

Примерно в десять раз больше ⁷Li образовались в звёздном нуклеосинтезе. Литий является промежуточным продуктом реакции ppII, но при высоких температурах активно преобразуется в два ядра гелия-4 (через ⁸Be).

В космосеПравить

Аномально высокое содержание лития наблюдается в звёздных образованиях, состоящих из красного гиганта (или сверхгиганта), внутри которого находится нейтронная звезда — объектах Ландау — Торна — Житков.

Также имеется большое количество звёзд-гигантов с необычно высоким содержанием лития, что объясняется попаданием лития в атмосферу звёзд при поглощении ими экзопланет-гигантов.

ПолучениеПравить

Сырьё

Исходным сырьём для лития служат два источника: минеральное сырьё (например, сподумен) и солевые растворы из соляных озёр, богатые солями лития. В обоих случаях результатом работы является карбонат лития Li₂CO₃.

Сподумен (силикат лития и алюминия) можно перерабатывать несколькими способами. Например, спеканием с сульфатом калия получают растворимый сульфат лития, который осаждают из раствора карбонатом натрия (кальцинированной содой):

${\text{Li}}_2^{}{\text{SO}}_4^{}+{\text{Na}}_2^{}{\text{CO}}_3^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{Li}}_2^{}{\text{CO}}_3^{}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->+{\text{Na}}_2^{}{\text{SO}}_4^{}$${\ce {Li2SO4 + Na2CO3 -> Li2CO3 v + Na2SO4}}$ 

Солевые растворы предварительно выпаривают. В солевых растворах содержится хлорид лития LiCl. Однако вместе с ним содержатся большие количества других хлоридов. Для увеличения концентрации лития из выпаренного раствора осаждают карбонат лития Li₂CO₃, например по схеме

$2\text{LiCl}+{\text{Na}}_2^{}{\text{CO}}_3^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{Li}}_2^{}{\text{CO}}_3^{}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->+2\text{NaCl}$${\ce {2LiCl + Na2CO3 -> Li2CO3 v + 2NaCl}}$ 

Получение металла

Металлический литий чаще всего получают электролизом расплава солей или восстановлением из оксида.

Электролиз

При электролизе используется хлорид лития. Его получают из карбоната по схеме:

${\text{Li}}_2^{}{\text{CO}}_3^{}+2\text{HCl}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{LiCl}+{\text{H}}_2^{}\text{O}+{\text{CO}}_2^{}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\ce {Li2CO3 + 2HCl -> 2LiCl + H2O + CO2 ^}}$ 

Поскольку температура плавления хлорида лития близка к температуре кипения лития, применяют эвтектическую смесь с хлоридом калия или бария, что понижает температуру расплава и позволяет избавиться от необходимости улавливать пары металла. Электролиз расплава ведут при 400—460 °C. Железные кожуха электролизных ванн футеруются материалами, устойчивыми к расплавленному электролиту. Анодом служат графитовые, а катодом — железные стержни. Расход электроэнергии до 14 кВт∙ч на 1 кг лития. На другом электроде получают газообразный хлор.

Восстановление

Поскольку литий — активный металл, его восстановление из оксидов или галогенидов возможно только при немедленном удалении лития из зоны реакции. В противном случае невозможно сместить баланс реакции в нужную сторону. Литий удаляют из зоны реакции путём поддержания температур, при которых литий испаряется и покидает зону реакции в виде паров. Другие реагенты при этом должны оставаться в расплаве. Для восстановления используются кремний или алюминий, например:

$2{\text{Li}}_2^{}\text{O}+\text{Si}⟶<!--\; ⟶\; -->4\text{Li}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->+{\text{SiO}}_2^{}$${\ce {2Li2O + Si -> 4Li ^ + SiO2}}$ 

Рафинирование

Полученный литий очищают методом вакуумной дистилляции, последовательно выпаривая разные металлы из сплава при определённых температурах.

МесторожденияПравить

Основным центром добычи металла на сегодня является «Литиевый треугольник» Южной Америки, охватывающий территории Чили, Боливии и Аргентины. Здесь находится 70 % всех доступных мировых запасов лития. 2/3 из них — на территории Боливии. Весь экспорт лития из Треугольника идёт через обогатительные предприятия чилийской SQM и чилийский порт Антофагаста. По данным Геологической службы США (USGS) на 2021 год, выявленные ресурсы лития во всем мире значительно выросли и составляют около 86 миллионов тонн. Боливия обладает самыми большими запасами в мире — 21 миллион тонн, за ней следуют Аргентина (19,3 миллиона тонн), Чили (9,6 миллиона тонн), Австралия (6,4 миллиона тонн), Китай (5,1 миллиона тонн), Демократическая Республика Конго (3 миллиона тонн), Канада (2,9 млн тонн) и Германия (2,7 млн тонн).

Месторождения лития известны в Чили, Боливии (Солончак Уюни — крупнейшее в мире), США, Аргентине, Конго, Китае (озеро Чабьер-Цака), Бразилии, Сербии, Австралии , Афганистане.

В России более 50 % запасов сосредоточено в редкометалльных месторождениях Мурманской области. Месторождения лития есть также в Дагестане, самые крупные из которых — Южно-Сухокумское, Тарумовское и Берикейское. В Южно-Сухокумском месторождении прогнозный объём производства соединений лития оценивается в 5-6 тыс. тонн в год. Планируется рассмотреть возможность создания производства карбоната лития. Дагестанские месторождения лития являются единственными на юге страны — ближайшие расположены в Восточной Сибири и Якутии.

Добыча и производствоПравить

Мировой рынок лития в основном состоит из американских, азиатских и австралийских производителей. Крупнейшими производителями соединений лития являются Albemarle (Виргиния, США), Sociedad Quimica y Minera de Chile (Чили), Sichuan Tianqi Lithium, Jiangxi Ganfeng Lithium (КНР) и Livent (Пенсильвания, США). Конкуренция на мировом литиевом рынке существует по качеству, ассортименту, надёжности поставок и дополнительным услугам покупателю (например, по утилизации использованных элементов питания).

В 2015 году в мире добыли 32,5 тыс. тонн лития и его соединений в пересчёте на металл. Крупнейшие страны по добыче — Австралия, Чили и Аргентина. В России собственная добыча лития была полностью утрачена после распада СССР, но в 2017 году Россия запустила экспериментальную установку, позволяющую добывать литий из бедных руд с небольшими затратами.

Большая часть добывается из естественных водных линз в толще соляных озёр, в насыщенных соляных растворах которых концентрируется хлорид лития. Раствор выкачивается и выпаривается на солнце, полученная смесь солей перерабатывается. Содержание лития в растворе колеблется от 0,01 % до 1 %. Также значительная доля добычи приходится на минеральное сырьё, например, минерал сподумен.

В 2019 цена достигла 6750 USD/т, в 2019 добыли 315 тыс. тонн лития.

ПрименениеПравить

 

Оценка использования лития в мире в 2011 году:      Керамика и стекло (29 %)      Источники тока (27 %)      Смазочные материалы (12 %)      Непрерывная разливка стали (5 %)      Регенерация кислорода (4 %)      Полимеры (3 %)      Металлургия алюминия (2 %)      Фармацевтика (2 %)      другое (16 %)

Термоэлектрические материалыПравить

Сплав сульфида лития и сульфида меди — эффективный полупроводник для термоэлектропреобразователей (ЭДС около 530 мкВ/К).

Химические источники токаПравить

Из лития изготовляют аноды химических источников тока (аккумуляторов, например, литий-хлорных аккумуляторов) и гальванических элементов с твёрдым электролитом (например, литий-хромсеребряный, литий-висмутатный, литий-окисномедный, литий-двуокисномарганцевый, литий-иодсвинцовый, литий-иодный, литий-тионилхлоридный, литий-оксидванадиевый, литий-фторомедный, литий-двуокисносерный элементы), работающих на основе неводных жидких и твёрдых электролитов (тетрагидрофуран, пропиленкарбонат, метилформиат, ацетонитрил).

Кобальтат лития и молибдат лития показали лучшие эксплуатационные свойства и энергоёмкость в качестве положительного электрода литиевых аккумуляторов.

Гидроксид лития используется как один из компонентов для приготовления электролита щелочных аккумуляторов. Добавление гидроксида лития к электролиту тяговых железо-никелевых, никель-кадмиевых, никель-цинковых аккумуляторных батарей повышает их срок службы в 3 раза и ёмкость на 21 % (за счёт образования никелатов лития).

Алюминат лития — наиболее эффективный твёрдый электролит (наряду с цезий-бета-глинозёмом).

Лазерные материалыПравить

Монокристаллы фторида лития используются для изготовления высокоэффективных (КПД 80 %) лазеров на центрах окраски и для изготовления оптики с широкой спектральной полосой пропускания.

ОкислителиПравить

Перхлорат лития используют в качестве окислителя.

ДефектоскопияПравить

Сульфат лития используют в дефектоскопии.

ПиротехникаПравить

Нитрат лития используют в пиротехнике для окрашивания огней в красный цвет.

СплавыПравить

Сплавы лития с серебром и золотом, а также медью являются очень эффективными припоями. Сплавы лития с магнием, скандием, медью, кадмием и алюминием — новые перспективные материалы в авиации и космонавтике (из-за своей лёгкости). На основе алюмината и силиката лития создана керамика, затвердевающая при комнатной температуре и используемая в военной технике, металлургии и, в перспективе, в термоядерной энергетике. Огромной прочностью обладает стекло на основе литий-алюминий-силиката, упрочняемого волокнами карбида кремния. Литий очень эффективно упрочняет сплавы свинца и придаёт им пластичность и стойкость против коррозии.

ЭлектроникаПравить

Триборат лития-цезия используется как оптический материал в радиоэлектронике. Кристаллические ниобат лития LiNbO₃ и танталат лития LiTaO₃ являются нелинейными оптическими материалами и широко применяются в нелинейной оптике, акустооптике и оптоэлектронике.
Литий также используется при наполнении осветительных газоразрядных металлогалогеновых ламп.
Гидроксид лития добавляют в электролит щелочных аккумуляторов для увеличения срока их службы.

МеталлургияПравить

В чёрной и цветной металлургии литий используется для раскисления и повышения пластичности и прочности сплавов. Литий иногда применяется для восстановления методами металлотермии редких металлов.

Металлургия алюминия

Карбонат лития является важнейшим вспомогательным веществом (добавляется в электролит) при выплавке алюминия, и его потребление растёт с каждым годом пропорционально объёму мировой добычи алюминия (расход карбоната лития 2,5—3,5 кг на тонну выплавляемого алюминия).

Введение лития в систему легирования позволяет получить новые сплавы алюминия с высокой удельной прочностью.

Добавка лития снижает плотность сплава и повышает модуль упругости. При содержании лития до 1,8 % сплав имеет низкое сопротивление коррозии под напряжением, а при 1,9 % сплав не склонен к коррозионному растрескиванию. Увеличение содержания лития до 2,3 % способствует возрастанию вероятности образования рыхлот и трещин. Механические свойства при этом изменяются: пределы прочности и текучести возрастают, а пластические свойства снижаются.

Наиболее известны системы легирования Al-Mg-Li (пример — сплав 1420, применяемый для изготовления конструкций летательных аппаратов) и Al-Cu-Li (пример — сплав 1460, применяемый для изготовления ёмкостей для сжиженных газов).

Ядерная энергетикаПравить

Изотопы ⁶Li и ⁷Li обладают разными ядерными свойствами (сечение поглощения тепловых нейтронов, продукты реакций) и сфера их применения различна. Гафниат лития входит в состав специальной эмали, предназначенной для захоронения высокоактивных ядерных отходов, содержащих плутоний.

Литий-6

Применяется в термоядерной энергетике.

При облучении нуклида ⁶Li тепловыми нейтронами получается радиоактивный тритий ³H:

${}_3^6\text{Li}+{}_0^1\text{n}\to <!--\; \to \; -->{}_1^3\text{H}+{}_2^4\text{He}$${}_{{3}}^{{6}}{\textrm {Li}}+{}_{{0}}^{{1}}{\textrm {n}}\rightarrow {}_{{1}}^{{3}}{\textrm {H}}+{}_{{2}}^{{4}}{\textrm {He}}$ 

Благодаря этому литий-6 может применяться как замена радиоактивного, нестабильного и неудобного в обращении трития как в военных (термоядерное оружие), так и в мирных (управляемый термоядерный синтез) целях. В термоядерном оружии обычно применяется дейтерид лития-6 (⁶Li ²H) .

Перспективно также использование лития-6 для получения гелия-3 (через тритий) с целью дальнейшего использования в дейтерий-гелиевых термоядерных реакторах.

Литий-7

Применяется в ядерных реакторах. Благодаря очень высокой удельной теплоёмкости и низкому сечению захвата тепловых нейтронов жидкий литий-7 (часто в виде сплава с натрием или цезием) служит эффективным теплоносителем. Фторид лития-7 в сплаве с фторидом бериллия (66 % LiF + 34 % BeF₂) носит название «флайб» (FLiBe) и применяется как высокоэффективный теплоноситель и растворитель фторидов урана и тория в высокотемпературных жидкосолевых реакторах, а также для производства трития.

Соединения лития, обогащённые по изотопу лития-7, применяются на реакторах PWR для поддержания водно-химического режима, а также в деминерализаторе первого контура. Ежегодная потребность США оценивается в 200—300 кг, производством обладают лишь Россия и Китай.

Сушка газовПравить

Высокогигроскопичные бромид LiBr и хлорид лития LiCl применяются для осушения воздуха и других газов.

МедицинаПравить

Основная статья: Препараты лития

Соли лития (в основном, карбонат лития) обладают нормотимическими и другими лечебными свойствами. Поэтому они находят применение в психиатрии.

Смазочные материалыПравить

Стеарат лития («литиевое мыло») используется в качестве загустителя для получения пастообразных высокотемпературных смазок машин и механизмов. См. напр.: Литол, ЦИАТИМ-201.

Регенерация кислорода в автономных аппаратахПравить

Гидроксид лития LiOH, пероксид Li₂O₂ применяются для очистки воздуха от углекислого газа; при этом последнее соединение реагирует с выделением кислорода (например, 2Li₂O₂ + 2CO₂ → 2Li₂CO₃ + O₂), благодаря чему используется в изолирующих противогазах, в патронах для очистки воздуха на подлодках, на пилотируемых космических аппаратах и т. д.

Силикатная промышленностьПравить

Литий и его соединения широко применяют в силикатной промышленности для изготовления специальных сортов стекла и покрытия фарфоровых изделий.

Прочие области примененияПравить

Соединения лития используются в текстильной промышленности (отбеливание тканей), пищевой (консервирование) и фармацевтической (изготовление косметики).

Весьма перспективно использовать литий в качестве наполнителя поплавка батискафов: этот металл имеет плотность, почти в два раза меньшую, чем вода (534 кг/м³), это значит, что один кубический метр лития может удерживать на плаву почти на 170 кг больше, чем один кубический метр бензина. Однако литий — щелочной металл, активно реагирующий с водой, следует каким-то образом надёжно разделить эти вещества, не допустить их контакта.

Триборат лития-цезия используется как оптический материал в радиоэлектронике. Кристаллические ниобат лития LiNbO₃ и танталат лития LiTaO₃ являются нелинейными оптическими материалами и широко применяются в нелинейной оптике, акустооптике и оптоэлектронике. Литий также используется при наполнении осветительных газоразрядных металлогалогеновых ламп. Гидроксид лития добавляют в электролит щелочных аккумуляторов для увеличения срока их службы.

Металлический литий используется в качестве топлива в паротурбинной силовой установке американской малогабаритной глубоководной торпеды Mark 50. Продукты реакции лития с гексафторидом серы — фторид лития и чистая сера — твёрдые вещества, которые не нужно выбрасывать за борт, так что торпеда лишена демаскирующего пузырькового следа и не имеет потери мощности из-за подпора на выхлопе.

Биологическое значение литияПравить

Основная статья: Литий в живых организмах

МикроэлементПравить

Литий в умеренных количествах необходим организму человека (порядка 100—200 мкг/день для взрослых). Преимущественно в организме литий находится в щитовидной железе, лимфоузлах, сердце, печени, лёгких, кишечнике, плазме крови, надпочечниках.

Литий принимает участие в важных процессах:

• участвует в углеводном и жировом обменах;
• поддерживает иммунную систему;
• предупреждает возникновение аллергии;
• снижает нервную возбудимость.

Препараты лития широко используются в терапии психических расстройств.

Выводится из организма литий преимущественно почками.

ЦеныПравить

По состоянию на конец 2007 — начало 2008 года, цены на металлический литий (чистота 99 %) составляли 6,3—6,6 долларов за 1 кг. Цена в 2018 г составила 16,5 долларов за 1 кг..

ЛитератураПравить

• Плющев В. Е., Степин Б. Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. — М.-Л.: Химия, 1970. — 407 с.
• Литий // Куна — Ломами. — М. : Советская энциклопедия, 1973. — С. 527—528. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 14).

СсылкиПравить

• Литий на Webelements
• Литий в Популярной библиотеке химических элементов