O óxido de lítio é um composto químico inorgânico de fórmula Li 2 O que é formado junto com pequenas quantidades de peróxido de lítio quando o metal de lítio está queimando no ar e é combinado com o oxigênio.
Até a década de 1990, o mercado de metal e lítio era dominado pela produção americana de depósitos minerais, mas no início do século 21 a maior parte da produção era derivada de fontes não americanas; Austrália, Chile e Portugal foram os fornecedores mais importantes do mundo. A Bolívia possui metade dos depósitos de lítio do mundo, mas não é um grande produtor.
Estrutura de óxido de lítio
A forma comercial mais importante é o carbonato de lítio, Li 2 CO 3, produzido a partir de minerais ou salmouras por vários processos diferentes.
Quando o lítio é queimado no ar, o produto principal é o óxido de óxido de lítio branco, Li 2 O. Além disso, algum peróxido de lítio, Li 2 O 2, também branco, é produzido.
Também pode ser feito por meio da decomposição térmica de hidróxido de lítio, LiOH, ou peróxido de lítio, Li2O2.
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH (s) + calor → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + calor → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Propriedades físicas e químicas
O óxido de lítio é um sólido branco conhecido como lítio, que não tem aroma e tem sabor salgado. Sua aparência é mostrada na figura 2 (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Figura 2: aparência do óxido de lítio
O óxido de lítio são cristais com geometria de antiflorito semelhante ao cloreto de sódio (centrado na face cúbica). Sua estrutura cristalina é apresentada na figura 3 (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, 2016).
Figura 3: estrutura cristalina do óxido de lítio.
Seu peso molecular é 29,88 g / mol, sua densidade é 2,013 g / mL e seus pontos de fusão e ebulição são 1438ºC e 2066ºC, respectivamente. O composto é muito solúvel em água, álcool, éter, piridina e nitrobenzeno (Royal Society of Chemistry, 2015).
O óxido de lítio reage facilmente com o vapor de água para formar hidróxido e com o dióxido de carbono para formar carbonato; portanto, deve ser armazenado e manuseado em um ambiente limpo e seco.
Os compostos de óxido não conduzem eletricidade. No entanto, certos óxidos estruturados de perovskita são condutores eletrônicos que encontram aplicação no cátodo de células de combustível de óxido sólido e sistemas de geração de oxigênio.
Eles são compostos que contêm pelo menos um ânion oxigênio e um cátion metálico (American Elements, SF).
Reatividade e perigos
O óxido de lítio é um composto estável incompatível com ácidos fortes, água e dióxido de carbono. Até onde sabemos, as propriedades químicas, físicas e toxicológicas do óxido de lítio não foram exaustivamente investigadas e relatadas.
A toxicidade dos compostos de lítio é função de sua solubilidade em água. O íon lítio é tóxico para o sistema nervoso central. O composto é altamente corrosivo e irritante se entrar em contato com os olhos, a pele, quando inalado ou ingerido (ESPI METALS, 1993).
Em caso de contato com os olhos, verifique se está usando lentes de contato e remova-as imediatamente. Os olhos devem ser enxaguados com água corrente por pelo menos 15 minutos, mantendo as pálpebras abertas. Água fria pode ser usada. A pomada para os olhos não deve ser usada.
Se o produto químico entrar em contato com a roupa, remova-o o mais rápido possível, protegendo suas mãos e corpo. Coloque a vítima sob um chuveiro de emergência.
Se o produto químico se acumular na pele exposta da vítima, como nas mãos, a pele contaminada deve ser lavada com cuidado e cuidado com água corrente e sabão não abrasivo. Água fria pode ser usada. Se a irritação persistir, procure atendimento médico. Lave as roupas contaminadas antes de usá-las novamente.
Em caso de inalação, a vítima deve descansar em uma área bem ventilada. Se a inalação for grave, a vítima deve ser evacuada para uma área segura o mais rápido possível.
Afrouxe as roupas apertadas, como colarinho, cinto ou gravata. Se for difícil para a vítima respirar, deve-se administrar oxigênio. Se a vítima não estiver respirando, a ressuscitação boca a boca é realizada.
Sempre tendo em mente que pode ser perigoso para a pessoa que está prestando socorro dar reanimação boca a boca quando o material inalado for tóxico, infeccioso ou corrosivo.
Em todos os casos, deve-se procurar atendimento médico imediato (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Formulários
O óxido de lítio é usado como um fundente em esmaltes cerâmicos e cria azuis com cobre e rosa com cobalto. O óxido de lítio reage com a água e o vapor para formar hidróxido de lítio e deve ser isolado deles.
O óxido de lítio (Li 2 O) com seu alto potencial de trítio é um candidato atraente para o material de cultura sólido de uma usina de fusão DT, devido à sua alta densidade de átomos de lítio (em comparação com outras cerâmicas de lítio ou lítio metálico) e sua condutividade térmica relativamente alta (ÓXIDO DE LÍTIO (Li2O), SF).
Li 2 O será exposto a altas temperaturas sob irradiação de nêutrons durante a operação da manta de fusão. Nessas circunstâncias, um grande número de defeitos de irradiação ocorrerá em Li 2 O, como inchaço induzido por hélio, expansão térmica relativamente alta, crescimento de grãos, formação de LiOH (T) e precipitação em baixa temperatura e transporte de massa de LiOH (T) em altas temperaturas.
Além disso, Li 2 O estará sujeito a tensões decorrentes de diferenças na expansão térmica entre Li 2 O e materiais estruturais. Essas características do Li 2 O levam a problemas de engenharia desafiadores, tanto na fabricação quanto no projeto da manta.
Um possível novo uso é como uma substituição para óxido de lítio-cobalto como o cátodo em baterias de íon de lítio usadas para alimentar dispositivos eletrônicos de telefones celulares a laptops, bem como carros movidos a bateria (Reade International Corp, 2016).
Referências
- Mark Winter [Universidade de Sheffield e WebElements Ltd. (2016). elementos da web. Retirado do Lithium: dilithium oxide webelements.com.
- Elementos americanos. (SF). Óxido de lítio. Retirado de americanelements americanelements.com.
- ESPI METALS. (1993, junho). Óxido de lítio. Retirado de espimetals espimetals.com.
- ÓXIDO DE LÍTIO (Li2O). (SF). Retirado de ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2017, 24 de junho). PubChem Compound Database; CID = 166630. Retirado de PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Pó de óxido de lítio (Li2O). Retirado de reade reade.com
- Royal Society of Chemistry. (2015). Óxido de lítio obtido de chemspiderchemspider.com.
- SIGMA-ALDRICH. (2010). Folha de dados de segurança do material Óxido de lítio. Retirado de chemblink chemblink.com.