Struktur lithium hidrida, sifat, memperoleh, menggunakan

Dia Lithium hidrida Itu adalah padatan anorganik kristal yang formula kimianya lih. Ini adalah garam anorganik paling ringan, berat molekulnya hanya 8 g/mol. Itu dibentuk oleh penyatuan ion lithium li⁺ dan ion hidrida^-. Keduanya disatukan oleh ikatan ionik.

LIH memiliki titik leleh yang tinggi. Itu bereaksi dengan mudah dengan air dan dalam reaksi, gas hidrogen terjadi. Dapat diperoleh dengan reaksi antara logam lithium cair dan gas hidrogen. Ini banyak digunakan dalam reaksi kimia untuk mendapatkan hidror lainnya.

Lithium Hydride, LIH. Tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin. JTiago diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta). [Area publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

LIH telah digunakan untuk perlindungan terhadap radiasi berbahaya seperti yang ditemukan dalam reaktor nuklir, ini adalah, alfa, beta, radiasi gamma, proton, x -rays dan neutron.

Ini juga telah diusulkan untuk perlindungan bahan -bahan roket luar angkasa yang digerakkan oleh penggerak termal nuklir. Studi bahkan digunakan untuk digunakan sebagai perlindungan manusia terhadap radiasi kosmik selama perjalanan di masa depan ke planet Mars.

[TOC]

Struktur

Dalam lithium hidrida, hidrogen memiliki beban negatif h^-, Nah, elektron telah mencuri logam, yaitu dalam bentuk ion li⁺.

Konfigurasi kation elektronik li⁺ Itu adalah: [dia] 1s² Mana yang sangat stabil. Dan struktur elektronik hidrida h^- Itu adalah: 1s², yang juga sangat stabil.

Kation dan anion mengikat dengan gaya elektrostatik.

Kristal lithium hidrida memiliki struktur yang sama dengan natrium klorida, yaitu, struktur kristal kubik.

Struktur kristal kubik lithium hidrida. Penulis: Benjah-BMM27. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

- Lithium hidrida

- LIH

Properti

Keadaan fisik

Padatan kristal putih atau tidak berwarna. LIH komersial bisa berwarna biru keabu -abuan karena adanya sejumlah kecil logam lithium.

Berat molekul

8 g/mol

Titik lebur

688 ºC

Titik didih

Itu terurai pada 850 ºC.

Suhu self -rection

200 ºC

Kepadatan

0,78 g/cm³

Kelarutan

Bereaksi dengan air. Itu tidak larut dalam eter dan hidrokarbon.

Properti lainnya

Lithium hidrida jauh lebih stabil daripada hidros dari logam alkali lainnya dan bisa cair tanpa dekomposisi.

Dapat melayani Anda: baterai kering

Itu tidak terpengaruh oleh oksigen jika dipanaskan pada suhu di bawah merah. Juga tidak dipengaruhi oleh klorin CL₂ dan asam hidroklorat HCl.

LIH kontak dengan panas dan kelembaban menyebabkan reaksi eksotermik (menghasilkan panas) dan evolusi hidrogen H₂ dan lithium hidroksida lioh.

Itu dapat membentuk debu halus yang dapat dieksploitasi dalam kontak dengan api, panas atau bahan pengoksidasi. Anda tidak boleh menghubungi oksida nitrat atau oksigen cair, karena dapat mengeksploitasi atau menyala.

Itu menggelapkan dengan terkena cahaya.

Memperoleh

Lithium hidrida telah diperoleh di laboratorium dengan reaksi antara logam lithium cair dan gas hidrogen pada suhu 973 K (700 ° C).

2 li + h₂ → 2 LIH

Hasil yang baik diperoleh ketika permukaan yang terpapar dari lithium cair meningkat dan ketika waktu sedimentasi LIH berkurang. Itu adalah reaksi eksotermik.

Saya menggunakan sebagai perisai pelindung terhadap radiasi berbahaya

LIH menyajikan serangkaian karakteristik yang membuatnya menarik untuk digunakan sebagai perlindungan bagi manusia dalam reaktor nuklir dan sistem ruang angkasa. Berikut beberapa karakteristik ini:

- Ini memiliki kandungan hidrogen yang tinggi (12,68 % berat H) dan sejumlah tinggi atom hidrogen per satuan volume (5,85 x 10²² Atom h/cm³).

- Titik lelehnya yang tinggi memungkinkannya digunakan di lingkungan suhu tinggi tanpa didirikan.

- Ini memiliki tekanan disosiasi yang rendah (~ 20 torr pada titik lelehnya) yang memungkinkan bahan untuk dilemparkan dan dibekukan tanpa merendahkan diri di bawah tekanan hidrogen rendah.

- Ini memiliki kepadatan rendah yang membuatnya menarik untuk digunakan dalam sistem ruang angkasa.

- Namun, kerugiannya adalah konduktivitas termal yang rendah dan sifat mekanik yang buruk. Tapi ini tidak mengurangi penerapannya.

- Potongan -potongan LIH yang berfungsi sebagai perisai diproduksi dengan penekanan dingin atau panas dan dengan fusi dan menuangkan ke dalam cetakan. Meskipun formulir terakhir ini lebih disukai.

- Pada suhu kamar, bagian -bagiannya dilindungi dari air dan uap air.

- Dalam reaktor nuklir

Di reaktor nuklir ada dua jenis radiasi:

Dapat melayani Anda: asam dan basa dalam kehidupan sehari -hari: reaksi, penggunaan, contoh

Radiasi pengion langsung

Mereka adalah partikel sangat energi yang membawa muatan listrik, seperti alfa (α) dan beta (β) dan partikel proton. Jenis radiasi ini sangat berinteraksi dengan bahan -bahan perisai, menyebabkan ionisasi saat berinteraksi dengan elektron bahan bahan yang melaluinya lewat.

Radiasi pengion secara tidak langsung

Mereka adalah neutron, sinar gamma (γ) dan x -rays, yang menembus dan membutuhkan perlindungan massa, karena melibatkan emisi partikel sekunder yang dimuat, yang merupakan yang menyebabkan ionisasi ionisasi.

Simbol untuk memperingatkan radiasi berbahaya. IAEA & ISO [Domain Publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Menurut beberapa sumber, LIH efektif dalam melindungi bahan dan orang terhadap jenis radiasi ini.

- Dalam sistem ruang propulsi termal nuklir

LIH baru -baru ini dipilih sebagai moderator potensial dan bahan pelindung terhadap radiasi nuklir untuk sistem propulsi termal nuklir dari pesawat ruang angkasa untuk perjalanan yang sangat panjang.

Representasi Artistik Kendaraan Luar Angkasa dengan Propulsi Nuklir di Orbit Mars. NASA/SAIC/Pat Rawlings [Domain Publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Kepadatan rendah dan kadar hidrogen yang tinggi menyebabkan massa dan volume reaktor propulsi nuklir untuk mengurangi secara efektif.

- Dalam perlindungan terhadap radiasi kosmik

Paparan radiasi ruang adalah risiko paling penting dari kesehatan manusia dalam misi eksplorasi antarplanet di masa depan.

Di ruang yang dalam, astronot akan terpapar pada spektrum lengkap sinar kosmik galaksi (ion energi tinggi) dan peristiwa ejeksi partikel matahari (proton).

Bahaya paparan radiasi diperburuk karena durasi misi. Selain itu, perlindungan tempat -tempat yang harus dipertimbangkan oleh para penjelajah.

Simulasi habitat di masa depan di planet Mars. NASA [domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam urutan ide ini, sebuah studi yang dilakukan pada tahun 2018 menunjukkan bahwa di antara bahan yang terbukti, LIH memberikan pengurangan radiasi tertinggi per gram per cm², Dengan demikian menjadi salah satu kandidat terbaik yang digunakan dalam perlindungan terhadap radiasi kosmik. Namun, studi ini harus diperdalam.

Saya menggunakan sebagai sarana penyimpanan dan transportasi hidrogen yang aman

Mendapatkan energi dari h₂ Ini adalah sesuatu yang telah dipelajari selama beberapa tahun dan telah menemukan aplikasi untuk mengganti bahan bakar fosil dalam kendaraan transportasi.

Dapat melayani Anda: keseimbangan kimia: penjelasan, faktor, jenis, contoh

H₂ Ini dapat digunakan dalam sel bahan bakar dan berkontribusi pada pengurangan produksi bersama₂ dan tidak_X, dengan demikian menghindari efek dan polusi rumah kaca. Namun, sistem yang efektif untuk menyimpan dan mengangkut H belum ditemukan₂ Tentunya, dengan berat ringan, ringkas atau kecil, yang menjalankannya dengan cepat dan melepaskan h₂ sama cepatnya.

LIH Lithium Hydride berasal dari hidror alkali yang memiliki kapasitas penyimpanan h tertinggi H₂ (12,7 % berat H). Rilis h₂ dengan hidrolisis sesuai dengan reaksi berikut:

LIH + H₂O → lioh + h₂

LIH memasok 0,254 kg hidrogen untuk setiap kg LIH. Selain itu, ia memiliki kapasitas penyimpanan tinggi per unit volume, yang berarti ringan dan merupakan media yang ringkas untuk penyimpanan H₂.

Sepeda motor yang bahan bakarnya disimpan dalam bentuk hidrida logam seperti LIH. ATAU.S. DOE Energi Hemat dan Energi Terbarukan (USA) [Domain Publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Selain itu, LIH lebih mudah terbentuk daripada hidror logam alkali lainnya dan secara kimiawi stabil pada suhu dan tekanan lingkungan. LIH dapat diangkut dari produsen atau pemasok ke pengguna. Kemudian dengan hidrolisis LIH H dihasilkan₂ Dan ini digunakan dengan aman.

Lioh lithium hidroksida terbentuk dapat dikembalikan ke pemasok yang meregenerasi lithium dengan elektrolisis, dan kemudian diproduksi lagi lih.

LIH juga telah berhasil dipelajari untuk digunakan bersama dengan hidrakin tebal untuk tujuan yang sama.

Gunakan dalam reaksi kimia

LIH memungkinkan sintesis hidrors yang kompleks.

Ini berfungsi misalnya untuk menyiapkan lithium triethylborohydride yang merupakan nukleofil yang kuat dalam reaksi perpindahan haluros organik.

Referensi

1. Sato, dan. Dan Takeda, atau. (2013). Sistem Penyimpanan dan Transportasi Hidrogen Melalui Lithium Hydride Menggunakan Teknologi Garam Cair. Dalam kimia garam cair. Bab 22, halaman 451-470. Pulih dari scientedirect.com.
2. ATAU.S. Perpustakaan Kedokteran Nasional. (2019). Lithium hidrida. Pulih dari: pubchem.NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah.
3. Wang, l. et al. (2019). Investigasi tentang Dampak Efek Kernel Tema Lichium Hydride pada Reaktif Nuklir. Annals of Nuclear Energy 128 (2019) 24-32. Pulih dari scientedirect.com.
4. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia anorganik canggih. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
5. Giraudo, m. et al. (2018). Tes berbasis akselerator dari efektif peristiwa dari berbagai bahan dan multiyer menggunakan ion ringan dan berat ingik tinggi. Penelitian Radiasi 190; 526-537 (2018). NCBI pulih.Nlm.Nih.Pemerintah.
6. Welch, f.H. (1974). Lithium Hydride: Bahan Perisai Usia Ruang. Teknik dan Desain Nuklir 26, 3, Februry 1974, Halaman 444-460. Pulih dari scientedirect.com.
7. Simnad, m.T.(2001). Reaktor nuklir: bahan pelindung. Dalam Encyclopedia of Material: Sains dan Teknologi (Edisi Kedua). Halaman 6377-6384. Pulih dari scientedirect.com.
8. Hügy, t. et al. (2009). Hydrazine Borane: bahan penyimpanan hidrogen yang menjanjikan. J. SAYA. Chem. Soc. 2009, 131, 7444-7446. Pulih dari pub.ACS.org.