Фторид лития

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Фторид лития
Фторид лития
Общие
Систематическое
наименование
Фторид лития
Традиционные названия Фтористый литий
Хим. формула LiF
Физические свойства
Молярная масса 25,94 г/моль
Плотность 2,640[1]
Термические свойства
Т. плав. 848,2[1]
Т. кип. 1673[1] °C
Уд. теплоёмк. 1562 Дж/(кг·К)
Теплопроводность 4,01 Вт/(м·K)
Энтальпия образования −616,0[1] кДж/моль
Удельная теплота испарения 5,67·106 Дж/кг
Удельная теплота плавления 1,044·106 Дж/кг
Коэфф. тепл. расширения 37×10−6
Химические свойства
Растворимость в воде 0,13425[1]
Оптические свойства
Диапазон прозрачности 120—6000 нм
Показатель преломления 1,77 (112,7 нм),
1,3978 (420 нм),
1,3915 (620 нм)
1,2912 (6200 нм)[1]
Структура
Дипольный момент 6,3274(2)[1]
Классификация
Рег. номер CAS 7789-24-4
PubChem 224478
SMILES
Рег. номер EC 232-152-0
RTECS OJ6125000
ChemSpider 23007
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Фтори́д ли́тия, фто́ристый ли́тий — химическое соединение лития и фтора с формулой LiF. При нормальных условиях — белый порошок или прозрачный бесцветный кристалл, негигроскопичный, почти не растворим в воде. Растворяется в азотной и плавиковой кислоте.

Получение[править | править вики-текст]

  • Используя плохую растворимость фторида лития его легко получить обменными реакциями:
\mathsf{LiCl + NH_4F \ \xrightarrow{\ }\ LiF\downarrow + NH_4Cl }
  • Так же можно получить взаимодействием гидроокиси и кислоты:
\mathsf{LiOH + HF \ \xrightarrow{\ }\ LiF\downarrow + H_2O }

Физические свойства[править | править вики-текст]

Фторид лития — это белый порошок или прозрачные бесцветные кристаллы, принадлежат к кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры а = 0,40279 нм, Z = 4.

Плохо растворяется в воде (0,120 г/100 мл при 0 °С[1]), при повышении температуры растворимость несколько повышается (0,134 г/100 мл при 25 °С[1]; 0,1357 г/100 мл при 35 °С). Произведение растворимости Ksp = 1,84·10−3 (при 25 °С)[1].

Плавится при 848,2 °С[1]; плотность расплава 1,81 г/см3[1], коэффициент объёмного расширения жидкого LiF составляет 4,90·10−4 К−1·г/см3[1].

Теплопроводность при стандартных условиях 4,01 Вт/(м·K), при гелиевой температуре (4,2 К) 620 Вт/(м·K), при 20 К 1800 Вт/(м·K), при повышении температуры до азотной (77 К) теплопроводность снижается до 150 Вт/(м·K)[1].

Фторид лития диамагнитен, его молярная магнитная восприимчивость равна −10,1·10−6 см3/моль[1]. Относительная диэлектрическая проницаемость составляет 9,00 (при комнатной температуре, в диапазоне 102—107 Гц)[1].

Межъядерное расстояние в молекуле LiF составляет 1,5639 нм (в газовой фазе)[1], коэффициент упругости связи 2,50 Н/см[1]. Электрическая поляризуемость молекулы равна 10,8·10−24 см3[1].

Химические свойства[править | править вики-текст]

\mathsf{LiF + HF \ \xrightarrow{\ }\ LiHF_2 }
  • Растворяется в концентрированных сильных кислотах:
\mathsf{LiF + H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ LiHSO_4 + HF\uparrow }
\mathsf{LiF + HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ LiNO_3 + HF\uparrow }
  • Реагирует с оксидами и гидроксидами щелочноземельных металлов:
\mathsf{2 \ LiF + CaO \ \xrightarrow{600^oC}\ Li_2O + CaF_2 }
\mathsf{2 \ LiF + Ca(OH)_2 \ \xrightarrow{\ }\ 2\ LiOH + CaF_2\downarrow }

Применение[править | править вики-текст]

Фторид лития обладает очень высокой прозрачностью от ультрафиолетовой до инфракрасной области спектра (0,12…6 мкм)[2], поэтому он используется в ультрафиолетовой (в том числе в области вакуумного ультрафиолета, где его прозрачность превосходит все прочие оптические материалы) и инфракрасной оптике. Кроме того, он используется для измерения доз облучения методом термолюминесцентной дозиметрии. Монокристаллы фторида лития используются для рентгеновских монохроматоров и для изготовления высокоэффективных (КПД 80 %) лазеров на центрах свободной окраски. Лазер F2:LiF даёт инфракрасное излучение с длиной волны 1120 нм.

Проявляет слабые сцинтилляционные свойства. Диэлектрик; характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением вследствие большой ширины запрещённой зоны.

Монокристалл фторида лития в стакане воды.

Высокая теплота плавления (1044 кДж/кг) позволяет использовать фторид лития как материал для хранения тепловой энергии[3]. При плавлении увеличивает свой объём на 22 %. Жидкий фторид лития вызывает быструю коррозию металлов. Фторид лития-7 применяют для растворения соединений урана и тория непосредственно в реакторах.

Биологическая роль[править | править вики-текст]

  • Фторид лития токсичен, ПДК 1 мг/м³.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — 2828 p. — ISBN 1420090844
  2. Crystran Ltd., a manufacturer of infrared and ultraviolet optics. Проверено 13 августа 2011. Архивировано из первоисточника 11 марта 2012.
  3. Lindner, F.; Stähle, H.-J. (1990): Ceramic Canisters for Lithium Fluoride Thermal Storage Integrated with Solar Dynamic Space Power Systems. In: Proc. 41st Congress of the IAF (1990)., 41st Congress of the IAF, 6-12 October 1990, Dresden. [1]