锂元素简介

元素简介

名称：

中文名称：锂 英文别名：Lithium CAS号：7439-93-2 原子序数3。

发现人：

阿尔费德森 发现过程： 1817年，瑞典的阿尔费德森，最先在分析透锂长石时发现了锂。

化学式：

Li

相对分子质量：

6.941

性状：

银白色金属。质软。露置湿空气中渐变黄色。遇水反应生成氢氧化锂和氢气，与稀盐酸和稀硫酸迅速作用，放出氢气，与冷硫酸作用较慢，与硝酸作用猛烈。溶于氨水后成蓝色溶液。常温下不与氧起反应，加热至100℃以上时生成氧化锂，红热时能与氢作用。一定条件下能与氮、卤素和硫直接化合。相对密度(d20)0.534。熔点180.54℃。沸点1347℃。遇水、氮、酸或氧化剂有起火和爆炸危险。

元素简介： 银白色的金属，是最轻的金属。可与大量无机试剂和有机试剂发生反应。与水的反应非常剧烈。但由于氢氧化锂微溶于水，反应在进行一段时间后，锂表面被氧化锂覆盖，反应速度减慢。在500℃左右容易与氢发生反应，是唯一能生成稳定得足以熔融而不分解的氢化物的碱金属，电离能5.392电子伏特，与氧、氮、硫等均能化合，是唯一的与氮在室温下反应，生成氮化锂（Li3N）的碱金属。由于易受氧化而变暗，且密度比煤油小，锂元素单质 阿尔费德森 故应存放于液体石蜡中。 锂号称“稀有金属”，其实它在地壳中的含量不算“稀有”，地壳中约元素周期性质

有0．0065%的锂，其丰度居第二十七位。已知含锂的矿物有150多种，其中主要有锂辉石、锂云母、透锂长石等。海水中锂的含量不算少，总储量达2600亿吨，可惜浓度太小，提炼实在困难。某些矿泉水和植物机体里，含有丰富的锂。如有些红色、黄色的海藻和烟草中，往往含有较多的锂化合物，可供开发利用。我国的锂矿资源丰富，以目前我国的锂盐产量计算，仅江西云母锂矿就可供开采上百年。 元素在太阳中的含量：(ppm)20

性质及用途：

锂具有高的比热和电导率，它的密度是0.53克/厘米3，是自然界中最轻的金属元素。它是非常活泼的碱金属元素，常温下它是唯一能与氮气反应的碱金属元素。自然界存在的锂由两种稳定的同位素63Li和73Li 组成。锂只能存放在凡土林或石蜡中。

锂在发现后一段相当长的时间里，一直受到冷落，仅仅在玻璃、陶瓷和润滑剂等部门，使用了为数不多的锂的化合物。 锂早先的主要工业用途是以硬脂酸锂的形式用作润滑剂的增稠剂，锂基润滑脂兼有高抗水性，耐高温和良好的低温性能。如果在汽车的一些零件上加一次锤润滑剂，就足以用到汽车报废为止。 在冶金工业上，利用锂能强烈地和O、N、Cl、S等物质反应的性质，充当脱氧剂和脱硫剂。在铜的冶炼过程中，加入十万分之一到万分之一的锂，能改善铜的内部结构，使之变得更加致密，从而提高铜的导电性。锂在铸造优质铜铸件中能除去有害的杂质和气体。在现代需要的优质特殊合金钢材中，锂是清除杂质最理想的材料。 1kg锂燃烧后可释放42998kJ的热量，因此锂是用来作为火箭燃料的最佳金属之一。1kg锂通过热核反应放出的能量相当于二万多吨优质煤的燃烧。若用锂或锂的化合物制成固体燃料来代替固体推进剂，用作火箭、导弹、宇宙飞船的推动力，不仅能量高、燃速大，而且有极高的比冲量，火箭的有效载荷直接取决于比冲量的大小。

如果在玻璃制造中加入锂，锂玻璃的溶解性只是普通玻璃的1/100（每一普润滑油 瓷器 通玻璃杯热茶中大约有万分之一克玻璃），加入锂后使玻璃成为“永不溶解”，并可以抗酸腐蚀。

纯铝太软当在铝中加入少量的Li、Mg、Be等金属熔成合金，既轻便，又特别坚硬，用这种合金来制造飞机，能使飞机减轻2/3的重量，一架锂飞机两个人就可以抬走。Li－Pb合金是一种良好的减摩材料。 真正使锂成为举世瞩目的金属，还是在它的优异的核性能被发现之后。由于它在原子能工业上的独特性能，人们称它为“高能金属”。 6Li捕捉低速中子能力很强，可以用来控制铀反应堆中核反应发生的速度，同时还可以在防辐射和延长核导弹的使用寿命方面及将来在核动力飞机和宇宙飞船中得到应用。6Li在原子核反应堆中用中子照射后可以得到氚，而氚可用来实现热核反应。 6Li在核装置中可用作冷却剂。 锂电池是本世纪三、四十年代才研制开发的优质能源，它以开路电压高，比能量高，工作温度范围宽，放电平衡，自放电子等优点，已被广泛应用于各种领域，是很有前途的动力电池。用锂电池发电来开动汽车，行车费只有普通汽油发动机车的1/3。由锂制取氚，用来发动原子电池组，中间不需要充电，可连续工作20年。目前，要解决汽车的用油危机和排气污染，重要途径之一就是发展向锂电池这样的新型电池。

物理性质：

密度：0.534g/cm3(300K) 熔点：180.5℃ 沸点：1347.0℃ 电阻率: 8.6μΩ·cm 导热系数: 0.847W/(cmK) 比热： 3.6J/(gK)

蒸发热: 145.92kJ/mol 熔化热： 3kJ/(gK) 电离能: 5.392eV

外围电子排布：2s1 核外电子排布：2,1 颜色和状态：银白色金属

原子半径：0.152nm 常见化合价：+1

化学性质：

锂属于作用尚未确定的元素，但Li+存在于人体组织的体液中，主要影响中枢神经系统。锂不但是既轻又软、比热最大的金属，而且还是在通常温度下呈固体状态的一般材料中最轻的一种，通常贮藏于液体石蜡中。纯锂的比重跟干燥的木材差不多，等于一般称作轻金属的铝的密度的五分之一，几乎只有同体积水的重量的一半。即使把锂放到汽油中，它也会象锂电池 软木塞一样轻轻地浮起来。在室温条件下，锂能和空气中的氮气和氧气发生强烈的化学反应。由于锂具有和氢、氧、氮、碳及氧化物、硅酸盐等物质结合的能力，冶金工业部门把锂作为“捕气剂”、“脱流剂”，可以消除金属铸件中的孔隙气泡、杂质和其他缺陷。 荧光屏是把荧光物质涂在玻璃上制成的。不过这不是普通的玻璃，而是加进了锂的锂玻璃。在玻璃中加进锂或锂的化合物，可以提高玻璃的强度和韧性。 把含锂的陶瓷涂到钢铁或铝、镁等金属的表面，形成一层薄而轻、光亮而耐热的涂层，可作喷气发动机燃烧室和火箭、导弹外壳的保护层。锂与铝、镁、铍等“合作”组成合金，既轻又韧，已被大量用于导弹、火箭、飞机等制造上。 润滑剂中加进锂的化合物，可以大大改善润滑效能。此种润滑剂适用于温度在—50℃至200℃的范围，因此被广泛应用于航空、动力等部门的各种机械装置和仪器仪表。 某些锂的有机化合物，如硬脂酸锂、软脂酸锂等，它们的物理性能不随环境温度变化而改变，因此是二种安全可靠的润滑剂，并具有“永久性”作用。如果在汽车的一些零件上加一次锂润滑剂，就足以用到汽车报废为止。 氢化锂遇水发生猛烈的化学反应，产生大量的氢气。两公斤氢化锂分解后，可以放出氢气566千升。氢化锂的确是名不虚传的“制造氢气的工厂”。第二次世界大战期间，美国飞行员备有轻便的氢气源——氢化锂丸作应急之用。飞机失事坠落在水面时，只要一碰到水，氢化锂就立即与水发生反应，释放出大量的氢气，使救生设备(救生艇、救生衣、讯号气球等)充气膨胀。 碱性蓄电池组的电解溶液里有氢氧化钠溶液，现在加入几克氢氧化锂溶液，蓄电池的使用寿命可以增加两倍，工作温度范围可加大到-20℃----40℃。 锂——氯、锂——硒之类的电池，已在手机、笔记本电脑以及某些国防军事部门中得到应用。用锂电池发电来开动汽车，行车费用只有普通汽油发动机汽车的三分之一。锂高能电池是一种很有前途的动力电池。它重量轻，贮电能力大，充电速度快，适用范围广，生产成本低，工作时不会产生有害气体，不至于造成大气污染。由锂制取氚，用来发动原子电池组，中间不需充电，可连续工作20年。

氢弹里装的不是普通的氢，而是比普通氢几乎要重一倍的重氢或重二倍的超重氢。用锂能够生产出超重氢——氚，还能制造氢化锂、氘化锂、氚化锂。早期的氢弹都用氘和氚的混和物作“炸药”，当今的氢弹里的“爆炸物”多数是锂和氘的化合物——氘化锂。我国1967年6月l7日成功地爆炸的第一颗氢弹，其中的“炸药”就是氢化锂和氘化锂。1公斤氘化锂的爆炸力相当于5万吨烈性梯恩梯炸药。据估计，1公斤铀的能量若都释放出来可以使一列火车运行4万公里； 1公斤氘和氚的混和物通过热核反应放出的能量，相当于燃烧20000多吨优质煤，比1公斤铀通过裂变产生的原子能多10倍。

锂的生物必需性及人体健康效应： 锂能改善造血功能，提高人体免疫机能。锂对中枢神经活动有调节作用，能镇静、安神，控制神经紊乱。锂可置换替代钠，防治心血管疾病。人体每日需摄入锂0.1mg左右。 锂的生物必需性及人体健康效应。锂是有效的情绪稳定剂。随着新的情绪稳定剂的出现，对锂治疗的兴趣和研究虽已减少，但锂仍是治疗急性躁狂症和躁狂-抑郁病预防性管理的最有效措施。许多研究证明，锂对动物和人具有必需功能或有益作用。动物缺锂可导致寿命缩短、生殖异常、行为改变及其他异常。人类流行病学研究显示，饮水锂浓度与精神病住院率、杀人、自杀、抢劫、暴力犯罪和毒品犯罪率呈显著负相关。毒品犯的营养性锂补充研究证明锂有改善和稳定情绪的作用。心脏病人、学习低能者和在押暴力犯发锂含量显著降低。碳酸锂治疗的临床研究表明，锂的主要反应器官为胃肠道、肾脏、神经、肌肉、内分泌和心血管系统。在170～228mgLi/d治疗剂量范围内，预期的血清锂水平为0.4～0.8 mEq/L(2.78～5.55 mg/L)，无毒性反应。在锂的危险性评估中，对治疗剂量采用10倍安全因子对孕妇和胎儿不造成危害，这相当于成人每天摄入2 mg Li。动物的NOAEL(无毒性作用水平)为10

mgLi/kg/d，采用32倍安全因子，得到日允许摄入量(ADI)为0.31

mgLi/kg/d。基于动物实验数据，锂的表观缺乏摄入量为：山羊：<1.5mgLi/kg，大鼠：<15 μgLi/kg。人对锂的饮食需要量约为60～100 μg/d，典型的日摄入量为200～600μg。蛋类、牛奶、奶制品、鱼类、土豆和蔬菜含有丰富的锂。