Φθοριούχο λίθιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Φθοριούχο λίθιο
LiF-crystal.jPeG
Lithium-fluoride-3D-ionic.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Φθοριούχο λίθιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος LiF
Μοριακή μάζα 25,939(2) amu
Αριθμός CAS 7789-24-4
SMILES [Li+].[F-]
InChI 1S/FH.Li/h1H;/q;+1/p-1
Αριθμός EINECS 232-152-0
Αριθμός RTECS OJ6125000
PubChem CID 224478
ChemSpider ID 23007
Δομή
Κρυσταλλική δομή
στερεού
κυβική
Μοριακή γεωμετρία γραμμική
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης 845°C
Σημείο βρασμού 1.676°C
Πυκνότητα 2.635 kg/m³
Διαλυτότητα
στο νερό
2,7 kg/m³ (17°C)
1,34 kg/m³ (25°C)
Διαλυτότητα
σε άλλους διαλύτες
Διαλυτό στο υδροφθόριο
Αδιάλυτο στην αιθανόλη
Δείκτης διάθλασης ,
nD
1,3915
Εμφάνιση Λευκή σκόνη ή διαφανείς κρύσταλλοι
Όχι υγροσκοπικό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
0
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση (25°C, 1 Atm)
εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Το φθοριούχο λίθιο (αγγλικά lithium fluoride) είναι μια ανόργανη χημική ένωση, που περιέχει λίθιο και φθόριο, και έχει τύπο LiF. Είναι το άλας που παράγεται από την εξουδετέρωση υδροξειδίου του λιθίου και υδροφθορικού οξέος. Το καθαρό φθοριούχο λίθιο, στις «συνηθισμένες συνθήκες», δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι ένα λευκό στερεό και είναι μια απλή ιονική ένωση. Η δομή τπυ είναι ανάλογη με αυτήν του χλωριούχου νατρίου. Χρησιμοποιείται κυρίως ως ένα συστατικό από τηγμένα άλατα[1]. Ο σχηματισμός του φθοριούχου λιθίου απελευθερώνει μια από τις υψηλότερες ενέργειες ανά μάζα αντιδρώντων, και πιο συγκεκριμένα, είναι δεύτερη μετά από μόνο το οξείδιο του βηρυλλίου.

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το φθοριούχο λίθιο παράγεται από υδροξείδιο του λιθίου και υδροφθόριο ή από διάλυμα ανθρακικού λιθίου σε περίσσεια υδροφθορίου. Σε κάθε περίπτωση, το προϊόν της αντίδρασης ξηραίνεται με εξάτμιση και θερμαίνεται μέχρι ερυθροπύρωσης:


\mathrm{LiOH + HF \xrightarrow{} LiF + H_2O}
ή

\mathrm{Li_2CO_3 + 2HF \xrightarrow{} 2LiF + H_2O + CO_2 \uparrow}

Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σε τηγμένα άλατα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το (στοιχειακό) φθόριο παράγεται με ηλεκτρόλυση τήγματος διφθοριούχου καλίου. Η ηλεκτρόλυση προχωρά πιο αποτελεσματικά όταν ο ηλεκτρολύτης περιέχει μια μικρή περιεκτικότητα σε φθοριούχο λίθιο, πιθανώς γιατί διευκολύνει το σχηματισμό μιας επιφάνειας Li-C-F στα ηλεκτρόδια άνθρακα[1]. Ένα άλλο χρήσιμο τηγμένο άλας είναι το FLiNaK, που αποτελείται από ένα μίγμα φθοριούχου λιθίου, φθοριούχου λιθίου και φθοριούχου καλίου. Το κύριο ψυκτικό για τον πειραματικό αντιδραστήρα τηγμένων αλάτων ήταν FLiBe, δηλαδή μίγμα φθοριούχου λιθίου και φθοριούχου βηρυλλίου σε γραμμομοριακή αναλογία 2:1.

Στην οπτική[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εξαιτίας του μεγάλου χάσματος ζωνών, οι κρύσταλλοι φθοριούχου λιθίου είναι διαφανείς, περισσότερο από κάθε άλλο υλικό, για τη μικρού μήκους κύματος υπεριώδη ακτινοβοία. Γι' αυτό το φθοριούχο λίθιο χρησιμοποιείται (μαζί με το φθοριούχο μαγνήσιο) σε εξειδικευμένη οπτική υπεριώδους[2]. Επίσης το φθοριούχο λίθιο χρησιμοποιείται ως κρύσταλλος στη φασματοσκοπία ακτίνων X.

Σε ανιχνευτές ραδιενέργειας[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Χρησιμοποιήθηκε επίσης ως ένα μέσο για καταγραφή έκθεσης σε ιονίζουσα ακτινοβολία από ακτίνες γ, σωματίδια β και νετρόνια (έμμεσα, χρησιμοποιώντας την πυρηνική αντίδραση 63Li, n, α) σε δοσίμετρα θερμοφωταύγειας.

Σε πυρηνικούς αντιδραστήρες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το φθοριούχο λίθιο (πολύ εμπλουτισμένο στο συνηθισμένο του ισότοπο λίθιο-7) σχηματίζει το βασικό συστατικό του προτιμώμενου μίγματος αλάτων που χρησιμοποιείται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες υγρών φθοριδίων. Τυπικά, το φθοριούχο λίθιο σε μίγμα με το φθοριούχο βηρύλλιο σχηματίζει έναμ βασικό διαλύτη (FLiBe), μέσα στον οποίο διαλύονται φθορίδια του ουρανίου και του θορίου. Το φθοριούχο λίθιο είναι εξαιρετικά σταθερό χημικά και τα μίγματα FLiBe έχουν χαμηλά σημεία τήξης (360 - 459°C) και τις καλύτες ιδιότητες (επιβράδυνσης) νετρονίων των συνδυασμών φθοριούχων αλάτων που είναι κατάλληλα για χρήση σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Στον πειραματικό αντιδραστήρα τηγμένων αλάτων χργσιμοποιήθηκαν δυο (2) διαφορετικά μίγματα για τα δυο (2) ψυκτικά κυκλώματα.

Σε οργανικές διόδους εκπομπής φωτός[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το φθοριούχο λίθιο χρησιμοποιείται ευρύτατα σε οργανικές διόδους εκπομπής φωτός (OLED: Organic Light-Emitting Diode) ως ένα «στρώμα ζευγαρώματος» (coupling layer) για την ενίσχυση της έγχυσης ηλεκτρονίων. Το πάχος του στρώματος φθοριούχου λιθίου είναι συνήθως γύρω στο 1 nm. Η διηλεκτρική σταθερά του φθοριούχου λιθίου είναι 9,0[3].

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. 1,0 1,1 J. Aigueperse, P. Mollard, D. Devilliers, M. Chemla, R. Faron, R. Romano, J. P. Cuer, “Fluorine Compounds, Inorganic” in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi:10.1002/14356007.a11_307.
  2. "Crystran Ltd., a manufacturer of infrared and ultraviolet optics". Retrieved 2010-12-28.
  3. C. Andeen, J. Fontanella,D. Schuel, “Low-Frequency Dielectric Constant of LiF, NaF, NaC1, NaBr, KC1, and KBr by the Method of Substitution”, Physical Review B, 2, 5068-5073 (1970) doi:10.1103/PhysRevB.2.5068.
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Lithium fluoride της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).