Литий

История

Свойства

Применение

Литий относится к металлам, для которых изготовление образца с чистой, неокисленной поверхностью является достаточно сложной задачей. Проблема состоит в его высокой реакционной способности. Если бросить в воду кусочки лития и натрия, натрий будет реагировать с водой гораздо быстрее. Если взять достаточно большой кусок натрия (больше рамма), он скорее всего расплавится, загорится и произойдет небольшой взрыв выделяющегося водорода. Литий же реагирует с водой гораздо спокойнее (может быть немного быстрее кальция), однако при повышенной температуре, литий начинает проявлять гораздо большую активность. Он корродирует большинство материалов, растворяет металлы, разъедает практически все сорта стекла, горит в азоте. Его невозможно перегнать в вакууме в ампулу, как остальные щелочные металлы, поскольку расплавленный литий моментально разъедает стеклянную установку. Кстати, с азотом он реагирует и при комнатной температуре, поэтому моя попытка отрезать кусочек лития в азотном боксе не увенчалась успехом: литий мгновенно покрылся черным налетом (скорее всего, нитридом). В большинстве коллекций элементов образец лития находится под слоем минерального масла (однако и там он темнеет).


На первом фото как раз такой кусок. Кстати, литий не только легче всех металлов, он так же легче масла, и при хранении надо либо заполнять пузырек с литием маслом "под завязку", либо придавливать металл чем-нибудь тяжелым, чтобы тот не всплывал.

Иногда можно встретить образец в виде проволоки с блестящей поверхностью, но у меня есть подозрение, что это коммерчески доступная литиевая проволока, покрытая алюминием. Она удобна в использовании: при отрезании куска, слой алюминия защищает литий от окисления, а сам алюминий, как правило, не мешает проведению реакций.

Но, поскольку мне был нужен образец, который бы имел чистую поверхность (без масла и защитных пленок), я решил попробовать отрезать кусок лития в атмосфере аргона (в аргоновом боксе) и запаять в стеклянную ампулу в вакууме. Несмотря на то, что аргон в боксе постоянно очищается от воды и кислорода, он содержит небольшую примесь азота и литий в нем медленно (за пол дня) теряет первоначальный блеск (но, как минимум, полчаса-час поверхность остается блестящей). В общем, как видно на фото, эксперимент удался :).

Достаточно большие слитки лития обычно запаивают в металлические банки. На фото - четвертькилограммовый слиток лития, запаянный в алюминиевую банку под аргоном. Для промышленного применения это намного удобнее, чем хранить его под слоем масла. Металл все равно расходуется весь и сразу, а отмывать его от масла не надо. Насколько мне известно, в России выпускаются также слитки лития весом до 10 килограмм и более.

Одна из самых важных областей применения лития, это производство химических источников тока. Литиевые батарейки и аккумуляторы имеют одни из самых высоких энергетических показателей (например электрическую емкость на единицу массы) и в настоящее время используются в большистве портативных электронных приборов.
В литиевых аккумуляторах, металлический литий найти достаточно сложно, там он чаще встречается в виде соединений включения (например в графит), а вот из литиевых батареек, при желании можно извлечь небольшое количество именно металла. Немножко больше информации про выковыривание литиевой фольги из батареек можно найти на страничке с опытами (кнопка в верху страницы).