- 结构体
- 命名法
- 物产
- 物理状态
- 分子量
- 熔点
- 沸点
- 自燃温度
- 密度
- 溶解度
- 其他性质
- 取得
- 用作危险辐射的防护罩
- -在核反应堆中
- 直接电离辐射
- 间接电离辐射
- -核热推进的空间系统
- -防止宇宙辐射
- 用作安全储存和运输氢气的手段
- 用于化学反应
- 参考文献
的氢化锂是一种结晶无机固体具有的化学式的LiH。它是最轻的无机盐,其分子量仅为8 g / mol。它是由一个锂离子Li的联合而形成+和氢化物离子ħ - 。两者通过离子键连接。
LiH具有高熔点。易与水反应,在反应中产生氢气。它可以通过熔融锂金属与氢气之间的反应获得。它广泛用于化学反应中以获得其他氢化物。
氢化锂,LiH。没有提供机器可读的作者。假定为JTiago(基于版权主张)。。资料来源:维基共享资源。
LiH已用于防止危险的辐射,例如在核反应堆中发现的辐射,即ALPHA,BETA,GAMMA辐射,质子,X射线和中子。
还提出了保护由核热推进提供动力的太空火箭中的材料的建议。甚至正在进行研究,以在未来的火星旅行中保护人类免受宇宙辐射的侵害。
结构体
在氢化锂,氢具有负电荷ħ - ,因为它已经减去从金属,这是在锂形式的电子+离子。
Li +阳离子的电子构型为:1s 2,非常稳定。和氢化物阴离子H的电子结构-是:1秒2,这也很稳定。
阳离子和阴离子通过静电力结合。
氢化锂晶体具有与氯化钠NaCl相同的结构,即立方晶体结构。
氢化锂的立方晶体结构。作者:Benjah-bmm27。资料来源:维基共享资源。
命名法
-氢化锂
-LiH
物产
物理状态
白色或无色结晶固体。由于存在少量的锂金属,商用LiH可能是蓝灰色的。
分子量
8克/摩尔
熔点
688摄氏度
沸点
在850℃分解。
自燃温度
200度
密度
0.78克/厘米3
溶解度
与水反应。它不溶于醚和烃。
其他性质
氢化锂比其他碱金属的氢化物稳定得多,并且可以熔融而不会分解。
如果将其加热到低于红色的温度,则不受氧气影响。它也不受氯Cl 2和盐酸HCl的影响。
LiH与热和湿气的接触会引起放热反应(产生热量),并释放出氢H 2和氢氧化锂LiOH。
它会形成细粉尘,与火焰,热或氧化性物质接触会爆炸。它不应与一氧化二氮或液氧接触,否则可能会爆炸或着火。
暴露于光线下会变暗。
取得
在实验室中,熔融锂金属与氢气在973 K(700ºC)的温度下反应,得到氢化锂。
2 Li + H 2 →2 LiH
当熔融锂的暴露表面增加并且LiH的沉降时间减少时,获得良好的结果。这是放热反应。
用作危险辐射的防护罩
LiH具有许多特性,使其在核反应堆和太空系统中用作保护人类具有吸引力。以下是其中一些特征:
-氢含量高(H含量为12.68%),单位体积氢原子数很高(5.85 x 10 22 H原子/ cm 3)。
-高熔点使其可以在高温环境下使用而不会熔化。
-解离压力低(在熔点下约为20托),可在低氢压下使材料熔化和冷冻而不会降解。
-它的密度低,因此很适合在太空系统中使用。
-但是,它的缺点是导热系数低和机械性能差。但这并没有降低其适用性。
-用作屏蔽的LiH部件是通过热压或冷压以及熔化并倒入模具中制成的。尽管最后一种形式是首选。
-在室温下,密封容器中的氢气会产生很小的过压,从而保护零件免受水和水蒸气的侵害,并在高温下保护零件。
-在核反应堆中
在核反应堆中,有两种辐射:
直接电离辐射
它们是带有电荷的高能粒子,例如α(α)和β(β)粒子和质子。这种类型的辐射与屏蔽材料非常强烈地相互作用,通过与它们所穿过的材料原子的电子相互作用而引起电离。
间接电离辐射
它们是中子,伽马射线(γ)和X射线,它们正在渗透并且需要大量保护,因为它们涉及引起离子化的次级带电粒子的发射。
警告危险辐射危险的符号。IAEA和ISO。资料来源:维基共享资源。
根据某些消息来源,LiH可有效保护材料和人员免受这些类型的辐射。
-核热推进的空间系统
LiH最近被选作超长航程航天器核热推进系统的潜在核辐射屏蔽和调节剂。
艺术家绘制的绕火星运行的核动力航天器的渲染图。NASA /上汽/ Pat Rawlings。资料来源:维基共享资源。
它的低密度和高氢含量使得可以有效地减少核动力反应堆的质量和体积。
-防止宇宙辐射
在未来的行星际探索任务中,暴露于空间辐射是对人类健康的最重大风险。
在深空,宇航员将受到全光谱的银河宇宙射线(高能离子)和太阳粒子喷射事件(质子)的影响。
任务的持续时间加剧了辐射暴露的危险。此外,还必须考虑保护探险者将居住的地方。
模拟火星上未来的栖息地。美国宇航局。资料来源:维基共享资源。
按照这种思路,2018年进行的一项研究表明,在测试的材料中,LiH能够最大程度地降低每克每cm 2的辐射量,因此是用于抵御宇宙辐射的最佳候选材料之一。但是,这些研究必须深化。
用作安全储存和运输氢气的手段
从H 2获得能量已经研究了数十年,并且已经发现可替代运输车辆中的化石燃料。
H 2可用于燃料电池,有助于减少CO 2和NO x的产生,从而避免了温室效应和污染。但是,尚未找到有效的系统来安全地存储和运输H 2,该系统重量轻,紧凑或体积小,能够快速存储和快速释放H 2。
氢化锂LiH是对H 2具有最高存储容量(H的12.7%重量)的一种碱金属氢化物。根据以下反应,通过水解释放H 2:
LiH + H 2 O→LiOH + H 2
LiH每千克LiH提供0.254 Kg氢。此外,它具有很高的单位体积存储容量,这意味着它很轻巧,并且是用于H 2存储的紧凑型介质。
燃料为氢的摩托车以金属氢化物(如LiH)的形式存储。美国DOE能源效率和可再生能源(EERE)。资料来源:维基共享资源。
另外,LiH比其他碱金属氢化物更容易形成,并且在环境温度和压力下化学稳定。LiH可以从制造商或供应商运输到用户。然后,通过LiH的水解,生成H 2,并安全地使用。
可以将形成的氢氧化锂LiOH返回到供应商,后者通过电解再生锂,然后再次生产LiH。
LiH也已成功地研究与硼酸肼一起用于相同的目的。
用于化学反应
LiH允许合成氢化物。
例如,它用于制备三乙基硼氢化锂,它是有机卤化物置换反应中的强亲核试剂。
参考文献
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