stringtranslate.com

Фторид лития

Фторид лития — неорганическое соединение с химической формулой LiF. Это бесцветное твердое вещество, которое переходит в белое при уменьшении размера кристаллов. Его структура аналогична структуре хлорида натрия , но он гораздо менее растворим в воде. Он в основном используется как компонент расплавленных солей . [4] Отчасти потому, что Li и F являются легкими элементами, а отчасти потому, что F 2 является высокореакционноспособным, образование LiF из элементов высвобождает одну из самых высоких энергий на массу реагентов , уступая только энергии BeO .

Производство

LiF получают из гидроксида лития или карбоната лития с фтористым водородом . [5]

Приложения

Прекурсор гексафторфосфата лития для аккумуляторов

Фторид лития реагирует с фтористым водородом (HF) и пентахлоридом фосфора , образуя гексафторфосфат лития Li[PF6 ] , компонент электролита литий-ионных аккумуляторов .

Фторид лития сам по себе не поглощает фтористый водород с образованием бифторидной соли. [6]

В расплавленных солях

Фтор получают электролизом расплавленного бифторида калия . Этот электролиз протекает более эффективно, когда электролит содержит несколько процентов LiF, возможно, потому, что это облегчает образование интерфейса Li-CF на углеродных электродах . [4] Полезная расплавленная соль, FLiNaK , состоит из смеси LiF, вместе с фторидом натрия и фторидом калия . Основным теплоносителем для эксперимента с расплавленно-солевым реактором был FLiBe ; 2LiF·BeF 2 (66 мол.% LiF, 33 мол.% BeF 2 ).

Оптика

Из-за большой ширины запрещенной зоны LiF его кристаллы прозрачны для коротковолнового ультрафиолетового излучения , больше, чем любой другой материал . Поэтому LiF используется в специализированной оптике для вакуумного ультрафиолетового спектра. [7] (См. также фторид магния .) Фторид лития также используется в качестве дифракционного кристалла в рентгеновской спектрометрии.

Детекторы радиации

Он также используется как средство для регистрации воздействия ионизирующего излучения от гамма-лучей , бета-частиц и нейтронов (косвенно, с использованием6
3Ли
(n,альфа) ядерная реакция ) в термолюминесцентных дозиметрах . 6 Нанопорошок LiF, обогащенный до 96%, использовался в качестве нейтронно-реактивного материала засыпки для микроструктурированных полупроводниковых нейтронных детекторов (MSND). [8]

Ядерные реакторы

Фторид лития (высокообогащенный распространенным изотопом литий-7) образует основной компонент предпочтительной смеси фторидных солей, используемой в жидкофторидных ядерных реакторах . Обычно фторид лития смешивают с фторидом бериллия для образования базового растворителя ( FLiBe ), в который вводят фториды урана и тория. Фторид лития исключительно химически стабилен, а смеси LiF/ BeF2 ( FLiBe ) имеют низкие температуры плавления (от 360 до 459 °C или от 680 до 858 °F) и лучшие нейтронные свойства комбинаций фторидных солей, подходящих для использования в реакторе. MSRE использовал две разные смеси в двух контурах охлаждения.

Катод для PLED и OLED

Фторид лития широко используется в PLED и OLED в качестве связующего слоя для улучшения инжекции электронов. Толщина слоя LiF обычно составляет около 1  нм . Диэлектрическая постоянная (или относительная диэлектрическая проницаемость, ε) LiF составляет 9,0. [9]

Естественное явление

Природный фторид лития известен как чрезвычайно редкий минерал грисит. [10]

Ссылки

  1. ^ Джон Рамбл (18 июня 2018 г.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (99-е изд.). CRC Press. стр. 5–188. ISBN 978-1138561632.
  2. ^ "Фторид лития - Лист технических характеристик продукта". Sigma-Aldrich . Merck KGaA . Получено 1 сентября 2019 г. .
  3. ^ "Фтористый литий". Toxnet . NLM . Архивировано из оригинала 12 августа 2014 . Получено 10 августа 2014 .
  4. ^ ab Aigueperse J, Mollard P, Devilliers D, et al. (2005). "Соединения фтора, неорганические". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a11_307. ISBN 9783527303854.
  5. ^ Bellinger SL, Fronk RG, McNeil WJ и др. (2012). «Улучшенные высокоэффективные стекированные микроструктурированные нейтронные детекторы, заполненные наночастицами 6 LiF». IEEE Trans. Nucl. Sci. 59 (1): 167–173. Bibcode :2012ITNS...59..167B. doi :10.1109/TNS.2011.2175749. S2CID  19657691.
  6. ^ Эгеперс, Жан; Моллар, Поль; Девилье, Дидье; Шемла, Мариус; Фарон, Роберт; Романо, Рене; Куэр, Жан Пьер (2000). "Соединения фтора, неорганические". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a11_307. ISBN 3527306730.
  7. ^ "Оптический материал на основе фторида лития (LiF)". Crystran 19 . 2012.
  8. ^ McGregor DS, Bellinger SL, Shultis JK (2013). «Современное состояние микроструктурированных полупроводниковых нейтронных детекторов». Journal of Crystal Growth . 379 : 99–110. Bibcode : 2013JCrGr.379...99M. doi : 10.1016/j.jcrysgro.2012.10.061. hdl : 2097/16983 .
  9. ^ Andeen C, Fontanella J, Schuele D (1970). «Низкочастотная диэлектрическая проницаемость LiF, NaF, NaCl, NaBr, KCl и KBr методом замещения». Phys. Rev. B. 2 ( 12): 5068–73. Bibcode : 1970PhRvB...2.5068A. doi : 10.1103/PhysRevB.2.5068.
  10. ^ "Griceite mineral information and data". Mindat.org . Архивировано из оригинала 7 марта 2014 . Получено 22 января 2014 .