克里斯•史密斯

大家好,这周我们关注的是第一组的冠军,它为我们带来了轻型飞机和装甲装甲。它还能在极低的温度下保持油脂运转,为心脏起搏器提供动力,并且是氢弹的核心。

马特·威尔金森

Johan August Arfwedson(1792 - 1841)的石版,他是化学元素锂的瑞典发现者

约翰·奥古斯特·阿维特森(1792-1841)

锂在宇宙中很罕见,尽管它是三大元素之一,与氢和在大爆炸中产生。元素于1817年在地球上被发现Johan August Arfwedson(1792-1841),当时他在斯德哥尔摩研究花瓣石,这是第一批被发现的锂矿物之一(当它洒在火上时,被观察到会发出强烈的深红色火焰)。他推断出花瓣石中含有一种未知的金属,他称其为锂,这个词来自希腊语,意思是石头,lithos,尽管他实际上从未制作过任何作品。他推断这是一种新的碱金属,比.然而,与汉弗莱·戴维(Humphry Davy)在1807年通过电解氢氧化钠分离出的钠不同,阿夫韦德森无法用同样的方法生产锂。金属锂的样品最终在1855年被提取出来,然后通过电解熔融的氯化锂。

锂的发现一经宣布,其他人很快就发现它存在于各种各样的东西中,如葡萄、海藻、烟草、蔬菜、牛奶和血液。

巴西米纳斯吉拉斯州的花瓣石碎片(LiAlSi4O10)。

巴西米纳斯吉拉斯州的花瓣石碎片(LiAlSi4O10)。

来源:Eurico Zimbres - CC BY-SA 2.5

锂辉石

锂辉石

来源:Parent Géry - CC BY-SA 3.0

另一种锂矿石是锂辉石,它像花瓣石一样是一种锂铝硅酸盐,在南达科他州有大量这种矿石的矿床。全球锂化合物的年产量约为4万吨,储量估计约为700万吨。据报道,这种金属的工业产量每年约为7500吨,是通过熔化的氯化锂和氯化钾在450度的温度下在钢电池中电解而产生的oC。

元素周期表- 3 -锂

来源:©Shutterstock

锂在20世纪40年代被发现是中等毒性的,当时患者被给予氯化锂作为盐的替代品。然而,小剂量的它被规定为治疗躁狂抑郁症(现在称为双相情感障碍)。1949年,维多利亚州精神卫生部门的澳大利亚医生约翰·凯德(John Cade)首次注意到它对大脑的镇静作用。他给豚鼠注射了0.5%的碳酸锂溶液,令他惊讶的是,这些通常高度紧张的动物变得温顺了,而且确实非常平静,它们可以以相同的姿势坐几个小时。然后,凯德给他最精神不正常的病人注射了同样的溶液。这名男子的反应非常好,几天后他就被转移到一个普通的病房,很快就回到了工作岗位。其他患者的反应类似,锂疗法现在在世界各地被用于治疗这种精神疾病。它的工作原理尚不清楚,但它似乎可以防止大脑中一种化学信使的过度产生。

用锂脂润滑轴承

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用锂脂润滑轴承

锂在商业上有多种用途。锂氧化物用于制造玻璃和玻璃陶瓷。金属锂可以制成合金还有铝,它提高了它们的强度,同时使它们更轻。镁锂合金用于防护装甲电镀,铝锂可以减轻飞机重量,从而节省燃料。硬脂酸锂由硬脂酸与氢氧化锂反应而成,是一种万能的高温润滑脂,大多数润滑脂都含有它。它甚至可以在零下60度的低温下工作oC,并已被用于南极的交通工具。

工作电压为3伏或更高的锂电池被用于紧凑和轻便非常重要的设备中。它们被植入体内,为心脏起搏器提供电能。它们以锂为阳极,作为固体电解质,和氧化物作为阴极,它们的寿命为十年。这种寿命已经扩展到锂电池更常见的1.5伏品种(其中阴极是二硫化物),用于钟表等日常用品,锂现在开始用于可充电电池。

锂离子电池

来源:©Shutterstock

锂离子电池

锂是一种柔软的银白色金属,在元素周期表中位于碱金属组第1组。它与水发生剧烈反应。储存是一个问题。它不能像钠那样保存在油里,因为它的密度较小,可以漂浮。所以它被涂上凡士林来储存。有些令人惊讶的是它没有反应氧气除非加热到100度oC,但是它会和从大气中形成红棕色化合物氮化锂,锂3.N。

锂信息图表

来源:©2019 Andy Brunning/英必威手机登陆国皇家化学学会

英国皇家必威手机登陆化学与复利学会用这些元素图形来庆祝国际年,这些图形将在全年发布

氢弹的氢实际上是化合物氢化锂,其中锂是锂-6同位素,氢是氢-2同位素(氘)。这种化合物能够从原子弹核心释放的中子中释放出大量能量。这些被锂-6的原子核吸收,锂-6立即分解形成氦和氢-3,然后继续形成其他元素,当它们发生爆炸时,炸弹爆炸的威力相当于数百万吨TNT炸药。

克里斯•史密斯

马特·威尔金森讲述了3号元素锂的非凡优点。下次再来看看宇宙中最稀有的化学物质之一,尽管它有毒,但如果没有它,我们就像谚语中缺少原子核的粒子。

理查德·范诺登

詹姆斯·查德威克1932年通过轰击a发现了中子带有阿尔法射线的样本.他观察到铍释放出一种新的亚原子粒子,这种粒子有质量但不带电荷,中子以及镭和铍的结合仍然被用于制造中子,尽管一百万个α粒子只能产生30个中子。

克里斯•史密斯

所以这表明有时候很多只能起到一点作用。理查德·范·诺登将在下周为我们带来关于铍的故事元素中的化学,我希望你能加入我们。我是克里斯·史密斯,谢谢收听,再见。