Φθοριούχο λίθιο

Φθοριούχο λίθιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	Φθοριούχο λίθιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	LiF
Μοριακή μάζα	25,939 ± 0,002 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
Διπολική ροπή	6,3274 ± 0,0002 D
Κρυσταλλική δομή; στερεού	κυβική
Μοριακή γεωμετρία	γραμμική
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	845°C
Σημείο βρασμού	1.676°C
Πυκνότητα	2.635 kg/m³
Διαλυτότητα; σしぐまτたうοおみくろん νερό	2,7 kg/m³ (17°C); 1,34 kg/m³ (25°C)
Διαλυτότητα; σしぐまεいぷしろん άλλους διαλύτες	Διαλυτό σしぐまτたうοおみくろん υδροφθόριο; Αδιάλυτο σしぐまτたうηいーたνにゅー αιθανόλη
Δείκτης διάθλασης ,; nD	1,3915
Εμφάνιση	Λευκή σκόνη ή διαφανείς κρύσταλλοι; Όχι υγροσκοπικό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
LD50	200 mg/kg (ινδικά χοιρίδια)
Κίνδυνοι κατά; NFPA 704	0 2 0
	Εκτός αあるふぁνにゅー σημειώνεται διαφορετικά, τたうαあるふぁ δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο (αγγλικά lithium fluoride) είναι ανόργανη ετεροπολική δυαδική χημική ένωση, πぱいοおみくろんυうぷしろん περιέχει λίθιο κかっぱαあるふぁιいおた φθόριο, μみゅーεいぷしろん εμπειρικό τύπο LiF. Είναι τたうοおみくろん άλας πぱいοおみくろんυうぷしろん παράγεται από τたうηいーたνにゅー εξουδετέρωση υδροξειδίου τたうοおみくろんυうぷしろん λιθίου (LiOH) κかっぱαあるふぁιいおた υδροφθορικού οξέος (HF). Τたうοおみくろん χημικά καθαρό φθοριούχο λίθιο, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σしぐまεいぷしろん θερμοκρασία 25°C κかっぱαあるふぁιいおた υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο στερεό, πぱいοおみくろんυうぷしろん τείνει νにゅーαあるふぁ εμφανίζεται λευκό μみゅーεいぷしろん τたうηいーた μείωση τたうοおみくろんυうぷしろん μεγέθους τたうωおめがνにゅー κρυστάλλων τたうοおみくろんυうぷしろん. Αあるふぁνにゅー κかっぱαあるふぁιいおた είναι άοσμο, τたうοおみくろん φθοριούχο λίιθο έχει αλμυρόπικρη γεύση. Ηいーた κρυσταλλική δομή τたうοおみくろんυうぷしろん είναι ανάλογη μみゅーεいぷしろん αυτήν τたうοおみくろんυうぷしろん χλωριούχου νατρίου (NaCl), αλλά είναι πολύ λιγότερο υうぷしろんδでるたαあるふぁτたうοおみくろん διαλυτό σしぐまεいぷしろん σύγκριση μみゅーεいぷしろん τたうοおみくろん τελευταίο. Ηいーた κύρια εφαρμογή τたうοおみくろんυうぷしろん είναι ως συστατικό σしぐまεいぷしろん τηγμένα άλατα^[1]. Οおみくろん σχηματισμός τたうοおみくろんυうぷしろん φθοριούχου λιθίου απελευθερώνει μみゅーιいおたαあるふぁ από τις υψηλότερες ενέργειες ανά μάζα αντιδρώντων, κかっぱαあるふぁιいおた πぱいιいおたοおみくろん συγκεκριμένα, είναι δεύτερη μετά από μόνο τたうοおみくろん οξείδιο τたうοおみくろんυうぷしろん βηρυλλίου (BeO).

Φυσική παρουσία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο βρίσκεται σしぐまτたうηいーた φύση μみゅーεいぷしろん τたうηいーた μορφή ενός εξαιρετικά σπάνιου ορυκτού, πぱいοおみくろんυうぷしろん ονομάζεται γκριτσίτης.^[2]

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο παράγεται από υδροξείδιο τたうοおみくろんυうぷしろん λιθίου κかっぱαあるふぁιいおた υδροφθόριο ή από διάλυμα ανθρακικού λιθίου σしぐまεいぷしろん περίσσεια υδροφθορίου. Σしぐまεいぷしろん κάθε περίπτωση, τたうοおみくろん προϊόν της αντίδρασης ξηραίνεται μみゅーεいぷしろん εξάτμιση κかっぱαあるふぁιいおた μετά θερμαίνεται μέχρις ερυθροπύρωσης, γがんまιいおたαあるふぁ νにゅーαあるふぁ εκδιωχθεί κάθε τυχόν ίχνος υγρασίας.

$\mathrm {LiOH+HF{\xrightarrow {}}LiF+H_{2}O}$
ή
$\mathrm {Li_{2}CO_{3}+2HF{\xrightarrow {}}2LiF+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }$

Ακόμη, εκμεταλλευόμενοι τたうηいーた σχετικά χαμηλή υδατοδιαλυτότητα τたうοおみくろんυうぷしろん φθοριούχου λιθίου, μπορούμε νにゅーαあるふぁ τたうοおみくろん λάβουμε σしぐまεいぷしろん ίζημα μみゅーεいぷしろん επίδραση πυκνού διαλύματος χλωριούχου λιθίου σしぐまεいぷしろん φθοριούχο αμμώνιο.

$\mathrm {NH_{4}F+LiCl{\xrightarrow {}}LiF\downarrow +NH_{4}Cl}$

Όλες οおみくろんιいおた παραπάνω είναι αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης.

Χαρακτηριστικά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο κρυσταλλώνεται σしぐまτたうηいーた δομή τたうοおみくろんυうぷしろん χλωριούχου νατρίου (ΑあるふぁΣしぐま = 6), σしぐまτたうηいーたνにゅー ομάδα διαστήματος Fm(-3)m (μみゅーεいぷしろん αριθμό ομάδας διαστήματος = 225) κかっぱαあるふぁιいおた σταθερά κρυσταλλικού πλέγματος a = 402,6 pm.^[3] Ηいーた υδατοδιαλυτότητα τたうοおみくろんυうぷしろん φθοριούχου νατρίου ανέρχεται σしぐまεいぷしろん μόλις 1.340 kg/m³^[4] Ηいーた (σχετικά) χαμηλή υδατοδιαλυτότητα τたうοおみくろんυうぷしろん φθοριούχου λιθίου οφείλεται σしぐまτたうοおみくろん γεγονός ότι ηいーた ενέργεια κρυσταλλικού πλέγματος είναι μみゅーεいぷしろん γαλύτερη από τたうηいーたνにゅー ενέργεια ενυδάτωσης της ένωσης.^[5] Τたうαあるふぁ υδατικά διαλύματα τたうοおみくろんυうぷしろん φθοριούχου λιθίου είναι ελαφρώς βασικά (pH = 8). Επιπλέον, τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο δでるたεいぷしろんνにゅー σχηματίζει υδρίτες, όπως είναι γνωστό ότι σχηματίζουν τたうαあるふぁ υπόλοιπα αλογονίδια τたうοおみくろんυうぷしろん λιθίου.

Εξαιτίας της (σχετικά) μικρής ιονικής ακτίνας τたうοおみくろんυうぷしろん κατιόντος λιθίου (Li⁺), αλλά κかっぱαあるふぁιいおた τたうοおみくろんυうぷしろん ανιόντος φθορίου (F^-), τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο έχει (σχετικά πάντα) πολύ μεγάλη ενέργεια κρυσταλλικού πλέγματος, πぱいοおみくろんυうぷしろん ανέρχεται σしぐまτたうαあるふぁ 1034 kJ/mol. Αυτό έχει ως συνέπεια υψηλές θερμοκρασίες τήξης κかっぱαあるふぁιいおた βρασμού γがんまιいおたαあるふぁ τたうοおみくろん συγκεκριμένο άλας. Ηいーた κανονική ενθαλπία σχηματισμού τたうοおみくろんυうぷしろん φθοριούχου λιθίου είναι ΔでるたH_f0 = - 620 kJ/mol.^[6] Έχει υψηλή μετάδοση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σしぐまτたうοおみくろん υπέρυθρο, ορατό κかっぱαあるふぁιいおた υπεριώδες. Ένας μονοκρύσταλλος τたうωおめがνにゅー 8 χιλιοστομέτρων φθοριούχου λιθίου μεταδίδει περισσότερο από τたうοおみくろん 60% της διερχόμενης από αυτόν ακρινοβολίας γがんまιいおたαあるふぁ μήκη κύματος 140 - 6.000 nm.^[7]

Τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο σχηματίζει ευτηκτικό μείγμα μみゅーεいぷしろん τたうοおみくろん φθοριούχο ασβέστιο (CaF₂) σしぐまεいぷしろん γραμμομοριακή αναλογία σύνθεσης 80,5 % LiF / 19,5 % CaF₂, σしぐまτたうηいーたνにゅー οποία τたうοおみくろん μείγμα τήκεται στους 769° C.^[8]

Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σしぐまτたうηいーたνにゅー παραγωγή αλουμινίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σしぐまτたうηいーたνにゅー παραγωγή αλουμινίου, τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο χρησιμοποιείται ως πρόσθετο στις δεξαμενές ηλεκτρόλυσης.^[9]

Σしぐまεいぷしろん τηγμένα άλατα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τたうοおみくろん (στοιχειακό) φθόριο παράγεται μみゅーεいぷしろん ηλεκτρόλυση τήγματος διφθοριούχου καλίου (KHF₂). Ηいーた συγκεκριμένη ηλεκτρόλυση προχωρά πぱいιいおたοおみくろん αποτελεσματικά όταν οおみくろん ηλεκτρολύτης (KHF₂) συμπεριέχει μみゅーιいおたαあるふぁ μικρή περιεκτικότητα σしぐまεいぷしろん φθοριούχο λίθιο, πιθανώς γιατί διευκολύνει τたうοおみくろん σχηματισμό μιας επιφάνειας Li-C-F σしぐまτたうαあるふぁ χρησιμοποιούμενα ηλεκτρόδια άνθρακα^[1]. Ένα άλλο χρήσιμο τηγμένο άλας είναι τたうοおみくろん FLiNaK, πぱいοおみくろんυうぷしろん αποτελείται από μείγμα φθοριούχου λιθίου, φθοριούχου νατρίου (NaF) κかっぱαあるふぁιいおた φθοριούχου καλίου (KF). Τたうοおみくろん κύριο ψυκτικό γがんまιいおたαあるふぁ τたうοおみくろんνにゅー πειραματικό αντιδραστήρα τηγμένων αλάτων ήταν FLiBe, δηλαδή μείγμα φθοριούχου λιθίου κかっぱαあるふぁιいおた φθοριούχου βηρυλλίου (BeF₂) σしぐまεいぷしろん γραμμομοριακή αναλογία 2:1.

Σしぐまτたうηいーたνにゅー οπτική[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εξαιτίας τたうοおみくろんυうぷしろん μεγάλου χάσματος ζωνών, οおみくろんιいおた κρύσταλλοι φθοριούχου λιθίου είναι διαφανείς, περισσότερο από κάθε άλλο υλικό, γがんまιいおたαあるふぁ τたうηいーた μικρού μήκους κύματος υπεριώδη ακτινοβολία. Γがんまιいおた' αυτό τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο χρησιμοποιείται [μαζί μみゅーεいぷしろん τたうοおみくろん φθοριούχο μαγνήσιο (MgF₂)] σしぐまεいぷしろん εξειδικευμένη οπτική υπεριώδους^[10]. Μονοκρύσταλλοι φθοριούχου λιθίου χρησιμοποιούνται ως πρίσματα σしぐまεいぷしろん φασματοφωτόμετρα υπερύθρου ή ως μονοχρωματορικοί κρύσταλλοι σしぐまτたうηいーた φασματοσκοπία ακτίνων X.^[11]^[12]

Σしぐまεいぷしろん ανιχνευτές ραδιενέργειας[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Χρησιμοποιήθηκε επίσης ως ένα μέσο γがんまιいおたαあるふぁ καταγραφή έκθεσης σしぐまεいぷしろん ιονίζουσα ακτινοβολία από ακτίνες γがんま, σωματίδια βべーた κかっぱαあるふぁιいおた νετρόνια (έμμεσα, χρησιμοποιώντας τたうηいーたνにゅー πυρηνική αντίδραση ⁶₃Li, n, αあるふぁ) σしぐまεいぷしろん δοσίμετρα θερμοφωταύγειας.^[13]^[14]

Σしぐまεいぷしろん πυρηνικούς αντιδραστήρες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο (πολύ εμπλουτισμένο σしぐまτたうοおみくろん συνηθισμένο τたうοおみくろんυうぷしろん ισότοπο λίθιο-7, ⁷₃Li) σχηματίζει τたうοおみくろん βασικό συστατικό τたうοおみくろんυうぷしろん προτιμώμενου μείγματος αλάτων πぱいοおみくろんυうぷしろん χρησιμοποιείται σしぐまεいぷしろん πυρηνικούς αντιδραστήρες υγρών φθοριδίων. Τυπικά, τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο σしぐまεいぷしろん μείγμα μみゅーεいぷしろん τたうοおみくろん φθοριούχο βηρύλλιο σχηματίζει έναν βασικό διαλύτη (FLiBe), μέσα σしぐまτたうοおみくろんνにゅー οποίο διαλύονται φθορίδια τたうοおみくろんυうぷしろん ουρανίου κかっぱαあるふぁιいおた τたうοおみくろんυうぷしろん θορίου. Τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο είναι εξαιρετικά σταθερό χημικά κかっぱαあるふぁιいおた τたうαあるふぁ μείγματα FLiBe έχουν χαμηλά σημεία τήξης (360 - 459°C) κかっぱαあるふぁιいおた τις καλύτερες ιδιότητες (επιβράδυνσης) νετρονίων τたうωおめがνにゅー συνδυασμών φθοριούχων αλάτων πぱいοおみくろんυうぷしろん είναι κατάλληλα γがんまιいおたαあるふぁ χρήση σしぐまεいぷしろん πυρηνικούς αντιδραστήρες. Σしぐまτたうοおみくろんνにゅー πειραματικό αντιδραστήρα τηγμένων αλάτων χρησιμοποιήθηκαν δでるたυうぷしろんοおみくろん (2) διαφορετικά μείγματα γがんまιいおたαあるふぁ τたうαあるふぁ δでるたυうぷしろんοおみくろん (2) ψυκτικά κυκλώματα.

Σしぐまεいぷしろん οργανικές διόδους εκπομπής φωτός[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τたうοおみくろん φθοριούχο λίθιο χρησιμοποιείται ευρύτατα σしぐまεいぷしろん πολυμερικές διόδους εκπομπής φωτός (Polymer Light-Emitting Diodes) κかっぱαあるふぁιいおた σしぐまεいぷしろん οργανικές διόδους εκπομπής φωτός (OLED: Organic Light-Emitting Diodes) ως ένα «στρώμα ζευγαρώματος» (coupling layer) γがんまιいおたαあるふぁ τたうηいーたνにゅー ενίσχυση της έγχυσης ηλεκτρονίων. Τたうοおみくろん πάχος τたうοおみくろんυうぷしろん στρώματος φθοριούχου λιθίου είναι συνήθως γύρω σしぐまτたうοおみくろん 1 nm. Ηいーた διηλεκτρική σταθερά τたうοおみくろんυうぷしろん φθοριούχου λιθίου είναι 9,0^[15].

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις κかっぱαあるふぁιいおた αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

↑ ^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.
↑ Mindat http://www.mindat.org/min-1749.html
↑ «Lithiumfluorid bei Korth Kristalle». Αρχειοθετήθηκε από τたうοおみくろん πρωτότυπο στις 12 Σεπτεμβρίου 2017. Ανακτήθηκε στις 28 Ιανουαρίου 2018.
↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 89. Auflage. (Internet-Version: 2009), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-72.
↑ Armin Schneider, Jürgen Kutscher: . Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt 1974, ISBN 978-3-642-95950-9, S. 108 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 1170 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ Online-Datenblatt (Memento vom 3. Juli 2012 im Internet Archive) (PDF; 135 kB) der Firma SOLAR Laser Systems.
↑ W. E. Roake: . In: . Band 104, Nr. 11, 1957, ISSN 0013-4651^{[νεκρός σύνδεσμος]}, S. 661–662, doi:10.1149/1.2428441.
↑ Solvaychemicals (PDF; 106 kB)
↑ "Crystran Ltd., a manufacturer of infrared and ultraviolet optics". Retrieved 2010-12-28.
↑ Eintrag zu Lithiumfluorid. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 11. Februar 2015.
↑ Skript über optische Materialien (Memento vom 21. Oktober 2012 im Internet Archive).
↑ Hanno Krieger: . 4. Auflage. Springer-Verlag, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-2238-3, S. 252 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ L. Herforth, M. Frank: . In: . Band 13, Nr. 3, 1963, ISSN 0011-4626^{[νεκρός σύνδεσμος]}, S. 219–221, doi:10.1007/BF01875275.
↑ 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.

[Aigs-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] Mindat http://www.mindat.org/min-1749.html

[3] «Lithiumfluorid bei Korth Kristalle». Αρχειοθετήθηκε από τたうοおみくろん πρωτότυπο στις 12 Σεπτεμβρίου 2017. Ανακτήθηκε στις 28 Ιανουαρίου 2018.

[4] David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 89. Auflage. (Internet-Version: 2009), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-72.

[5] Armin Schneider, Jürgen Kutscher: . Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt 1974, ISBN 978-3-642-95950-9, S. 108 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[6] A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 1170 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[7] Online-Datenblatt (Memento vom 3. Juli 2012 im Internet Archive) (PDF; 135 kB) der Firma SOLAR Laser Systems.

[8] W. E. Roake: . In: . Band 104, Nr. 11, 1957, ISSN 0013-4651^{[νεκρός σύνδεσμος]}, S. 661–662, doi:10.1149/1.2428441.

[9] Solvaychemicals (PDF; 106 kB)

[10] "Crystran Ltd., a manufacturer of infrared and ultraviolet optics". Retrieved 2010-12-28.

[11] Eintrag zu Lithiumfluorid. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 11. Februar 2015.

[12] Skript über optische Materialien (Memento vom 21. Oktober 2012 im Internet Archive).

[13] Hanno Krieger: . 4. Auflage. Springer-Verlag, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-2238-3, S. 252 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[14] L. Herforth, M. Frank: . In: . Band 13, Nr. 3, 1963, ISSN 0011-4626^{[νεκρός σύνδεσμος]}, S. 219–221, doi:10.1007/BF01875275.

[15] 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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]