Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КСР - Литий.doc
Скачиваний:
34
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
2.43 Mб
Скачать

Министерство высшего образования РФ

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра химии

Контролируемая самостоятельная работа студента по химии.

На тему: «Химия металлов. Литий».

Уфа 2008

Содержание

Предисловие..........................................................................................1

Историческая справка об элементе...................................................1

Распространение в природе, получение............................................1

Физические свойства...........................................................................1

Химические свойства...........................................................................1

Диаграммы состояния..........................................................................1

Коррозия и защита от коррозии...........................................................1

Применение и перспективы применения в технике, в быту.............1

Предисловие

Литий в незначительных количествах присутствует в живых организмах, но,

по-видимому, не выполняет никаких биологических функций. Установлено его

стимулирующее действие на некоторые процессы в растениях, способность

повышать их устойчивость к заболеваниям.

В организме среднего человека (масса 70 кг) содержится около 0,7 мг лития.

Токсическая доза 90-200 мг. Особенности обращения с литием: как и другие

щелочные металлы, металлический литий способен вызывать ожоги кожи и

слизистых, особенно в присутствии влаги. Поэтому работать с ним можно

только в защитной одежде и очках. Хранят литий в герметичной таре под

слоем минерального масла. Отходы лития нельзя выбрасывать в мусор,

для уничтожения их следует обработать этиловым спиртом:

2С2Н5ОН + 2Li = 2С2Н5ОLi + Н2

Образовавшийся этилат лития затем разлагают водой до спирта и гидроксида

лития LiOH.

Историческая справка об элементе

конецформыначалоформыЛитий был открыт в 1817 году шведским химиком и минералогом А.

Арфведсоном сначала в минерале петалите (Li,Na)[Si4AlO10], а затем в

сподумене LiAl[Si2O6] и в лепидолите KLi1.5Al1.5[Si3AlO10](F,OH)2. конецформыначалоформыИоганн

Август Арфведсон (1792 — 1841) — шведский химик, первооткрыватель лития.

В 1817 году, занимаясь анализом минерала

петалита LiAl[Si4O10], ученый обнаружил присутствие в минерале

"огнепостоянной щелочи до сих пор неизвестной природы". Берцелиус

предложил назвать ее литионом, поскольку это была первая щелочь, найденная

в "царстве минералов". Свое название получил из-за того, что был обнаружен в

«камнях» (греч. Litos — камень). Характерное для соединений лития красное

окрашивание пламени впервые наблюдал немецкий химик Х. Г. Гмелин в 1818

году. В этом же году английский химик Г. Дэви электролизом расплава

гидроксида лития получил кусочек металла. Получить свободный металл в

достаточных количествах удалось впервые только в 1855 году путем

электролиза расплавленного

хлорида: 2LiCl = 2Li + Cl2

Распространение в природе, получение

Основные минералы, содержащие литий и имеющие промышленное

значение: сподумен (6-7 % Li2O), петалит (3,5-4,9 % Li2O), амблигонит

( 8-10% Li2O). Кроме того к литийсодержащим минералам относятся

литиевые слюды циннвальдит (3,0- 3,5 % Li2O)и лепидолит ( 4-6 % Li2O).

литий содержится также в воде минеральных источников, морской и

озерной воде, в каменных углях, в организмах и растениях. Минералы Л. в

зависимости от состава разлагают H2SO4 (кислотный способ) или спеканием с

СаО и СаСО3 (щелочной способ), K2SO4 (солевой способ), СаСО3 и СаСl2

(щелочно-солевой способ). По первому методу получают р-р Li2SO4, к-рый

освобождают от примесей обработкой Са(ОН)2 и Na2CO3. При выщелачивании

спека водой при щелочном методе в р-р переходит LiOH, при солевом - Li2SO4,

при щелочно-солевом - LiCl. Все эти методы, кроме щелочного,

предусматривают получение готового продукта в виде Li2CO3,

используемого непосредственно и служащего источником для синтеза др.

соединений Его также получают вакуум-термич. восстановлением LiAlO2

алюминием при 13-66 Па и 1150-1200°С, Li2O -кремнием или алюминием в

присут. СаО при 950-1000 °С и 0,1 Па, сподумена - ферросилицием в присут.

СаСО3 при 1050-1150 °С и 1,3-4,0 Па. В промышленности металлический литий

получают путем электролиза расплавленного хлорида лития или смеси

расплавленных хлорида лития и хлорида лития и хлорида калия с применением

графитированного анода и стального анода. Литий высокой чистоты ( 99,95 %),

почти свободный от примеси щелочных и щелочноземельных металлов,

получают электролизом насыщенного раствора LiCl в пиридине, разложением

соединения NH3Li в вакууме при 50-60°С и восстановлением окиси лития

в вакууме при 950-1000 °С