Фтористый литий ТУ 6-09-3529-84
LiF
Фторид лития, фтористый литий — бинарное химическое соединение лития и фтора с формулой LiF, литиевая соль плавиковой кислоты. При нормальных условиях — белый порошок или прозрачный бесцветный кристалл, негигроскопичный, почти не растворим в воде. Растворяется в азотной и плавиковой кислоте.
| Физические свойства | |
|---|---|
| Молярная масса |
25,94 г/моль |
| Плотность |
2,640 |
| Термические свойства | |
| Т. плав. |
848,2 |
| Т. кип. |
1673 °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 |
Нахождение в природе и синтез
- Используя плохую растворимость фторида лития, его легко получить обменными реакциями:
- Его также можно получить взаимодействием гидрокисида лития и плавиковой кислоты:
Фторид лития встречается в природе в виде крайне редкого минерала грайсита
Физические свойства
Фторид лития при нормальных условиях представляет собой белый порошок или прозрачные бесцветные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,40279 нм, Z = 4.
Плохо растворяется в воде (0,120 г/100 мл при 0 °C), при повышении температуры растворимость несколько повышается (0,134 г/100 мл при 25 °C[1]; 0,1357 г/100 мл при 35 °C). Произведение растворимости Ksp = 1,84·10−3 (при 25 °С)
Плавится при 848,2 °C; плотность расплава 1,81 г/см3, 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 К1800 Вт/(м·K), при повышении температуры до азотной (77 К) теплопроводность снижается до 150 Вт/(м·K)[
Фторид лития диамагнитен, его молярная магнитная восприимчивость равна −10,1·10−6 см3/моль. Относительная диэлектрическая проницаемость составляет 9,00 (при комнатной температуре, в диапазоне 102—107 Гц).
Межъядерное расстояние в молекуле LiF составляет 1,5639 нм (в газовой фазе)[1], коэффициент упругости связи 2,50 Н/см. Электрическая поляризуемость молекулы равна 10,8·10−24 см3.
Химические свойства
- Растворяется в концентрированных растворах фтористоводородной кислоты:
- Растворяется в концентрированных сильных кислотах:
- Реагирует с оксидами и гидроксидами щелочноземельных металлов:
Применение
Фторид лития обладает очень высокой прозрачностью от ультрафиолетовой до инфракрасной области спектра (0,12…6 мкм), 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 F−
2:LiF даёт инфракрасное излучение с длиной волны 1120 нм.
Проявляет слабые сцинтилляционные свойства. Диэлектрик; характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением вследствие большой ширины запрещённой зоны.
Высокая теплота плавления (1044 кДж/кг) позволяет использовать фторид лития как материал для хранения тепловой энергии. При плавлении увеличивает свой объём на 22 %. Жидкий фторид лития вызывает быструю коррозию металлов.
Фторид лития-7 применяют для растворения соединений урана и тория в ядерных жидкосолевых реакторах.
Биологическая роль
- Фторид лития токсичен. Среднесуточная ПДК в воздухе 1 мг/м³. Пероральная летальная доза для морских свинок 200 мг/кг, для крыс 143 мг/кг.