的氟化锂是具有化学式的LiF的无机固体。它是由锂高达+和F -离子,它们通过离子键连接。在各种矿物质中,尤其是在海水和许多矿井中,发现了少量的各种矿物质,尤其是硅酸盐,如锂云母。
由于它在从红外(IR)光谱到紫外UV到可见光的广泛波长范围内具有透明性,因此已广泛用于光学设备中。
锂云母,一种含有少量氟化锂LiF的矿物。Rob Lavinsky,iRocks.com-CC-BY-SA-3.0。资料来源:维基共享资源。
它也已被用于在人们短时间暴露于危险环境的工作中检测危险辐射的设备。另外,它还用作熔化铝或制造眼镜或眼镜的玻璃以及制造陶瓷的材料。
它用作涂覆锂离子电池组件并防止其初始电荷损失的材料。
结构体
氟化锂是一种离子化合物,即,由Li的联合而形成+阳离子和在F -阴离子。将它们保持在一起的力是静电的,称为离子键。
当锂结合时,它会将电子释放给氟,从而使两者都比最初的形式更稳定,如下所述。
锂元素具有以下电子构型:1s 2 2s 1,当电子被转移时,电子结构如下所示:1s 2更加稳定。
电子构型为:1s 2 2s 2 2p 5的氟元素,在接受电子时,保持稳定的1s 2 2s 2 2p 6形式。
命名法
-氟化锂
-氟锂
-一氟化锂
物产
物理状态
白色固体,呈立方晶体,类似于氯化钠NaCl。
LiF氟化锂晶体的立方结构。本杰bmm27。资料来源:维基共享资源。
分子量
26克/摩尔
熔点
848.2摄氏度
沸点
1673ºC,尽管在1100-1200ºC时会挥发
密度
2,640克/厘米3
折光率
1.3915
溶解度
微溶于水:在18ºC下为0.27 g / 100 g水;在25°C下为0.134 g / 100 g。溶于酸性介质。不溶于乙醇。
其他性质
其蒸气存在二聚(LiF)2和三聚(LiF)3物种。HF与氢氟酸形成氟化氢锂LiHF 2; 与氢氧化锂形成LiF.LiOH复盐。
集合和位置
氟化锂LiF可通过氢氟酸HF与氢氧化锂LiOH或碳酸锂Li 2 CO 3反应而获得。
但是,它在某些矿物(如锂云母)和海水中少量存在。
在海水中发现了少量的氟化锂。阿黛布·阿特旺(Adeeb Atwan)。资料来源:维基共享资源。
应用领域
在光学应用中
LiF以紧密晶体的形式在红外(IR)分光光度计中使用,因为它们在4000至1600 cm -1的波长范围内具有出色的分散性。
从该盐的饱和溶液获得LiF的大晶体。它可以代替各种类型的光学设备中的天然萤石晶体。
大型,纯净的晶体用于紫外线(UV),可见光和IR光学系统以及X射线单色仪(0.03-0.38 nm)。
烧杯中的氟化锂LiF大晶体。V1adis1av。资料来源:维基共享资源。
由于其较宽的光学带,也比其他金属氟化物的光学带大,它也可用作UV区的光学涂料。
它在远紫外线(90-200 nm)中具有透明性,因此非常适合作为铝(Al)镜上的保护涂层。LiF / Al反射镜用于光学望远镜系统中的太空应用。
这些涂层是通过物理气相沉积和原子级的层沉积实现的。
在电离或危险辐射探测器中
氟化锂已广泛用于光子,中子和β(β)粒子辐射的热致发光探测器中。
热辐射探测器在暴露于辐射时可以节省辐射能量。后来,当它们被加热时,它们以光的形式释放存储的能量。
对于该应用,LiF通常掺杂有镁(Mg)和钛(Ti)杂质。这些杂质产生一定的能级,这些能级充当空穴,在空穴中捕获由辐射释放的电子。然后加热材料时,这些电子返回其原始能量状态,发光。
发出的光的强度直接取决于材料吸收的能量。
热致发光的LiF检测器已成功测试以测量复杂的辐射场,例如位于欧洲核研究组织的大型强子对撞机或LHC(英文大强子对撞机的缩写)中存在的辐射场的名称为CERN(其缩写为法国ConseilEuropéenpour la RechercheNucléaire)。
在该研究中心进行的实验中,辐射中存在强子,中子和电子/正电子,以及其他类型的亚原子粒子,所有这些都可以用LiF进行检测。
作为锂离子电池正极材料
LiF已成功测试了以钴(Co)和铁(Fe)为锂离子电池正极材料的预锂化(prelithiation)材料的纳米复合材料的形式。
在锂离子电池的第一充电周期或形成阶段期间,有机电解质分解以在阳极表面上形成固相。
此过程从阴极消耗了锂,并将能量减少了锂离子电池总容量的5%到20%。
由于这个原因,已经研究了阴极的电化学预沉积,其从作为锂供体的纳米复合材料中电化学提取锂,从而避免了阴极中锂的消耗。
LiF / Co和LiF / Fe纳米复合材料具有向正极捐赠锂的高容量,易于合成,在环境条件和电池加工过程中稳定。
锂离子电池。作者:Mr先生。Lithium_Battery *摄影日,2005年8月*摄影人Aney。资料来源:维基共享资源。
有多种用途
氟化锂用作焊剂,尤其是铝,并用于焊条的涂料。它也用于铝还原池。
它被广泛用于膨胀系数降低的玻璃(如镜片)的制造中。它也用于制造陶瓷。此外,它还用于制造搪瓷和玻璃清漆。
LiF是火箭燃料和某些类型反应堆燃料的成分。
LiF还用于发光二极管或光伏组件中,用于在内部层中注入电子。
参考文献
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