Litium hidrida (LiH), singa tsotra misy litium sy hidrôzenina, dia fitaovana manan-danja ara-tsiansa sy indostrialy na dia toa tsotra aza ny raikipohy. Miseho ho toy ny kristaly mafy sy fotsy manga ity sira tsy organika ity, ary manana fitambarana miavaka amin'ny fihetsika simika sy ny toetra ara-batana izay niantoka ny anjara asany amin'ny fampiharana isan-karazany sy matetika tena ilaina, manomboka amin'ny fanamboarana simika tsara ka hatramin'ny teknolojia habakabaka farany. Ny dian'ny fikarohana avy amin'ny laboratoara mankany amin'ny fitaovana ahafahana mampiasa teknolojia mandroso dia manamafy ny maha-ilaina azy miavaka.
Toetra fototra sy fiheverana momba ny fikirakirana
Ny hidrida Lithium dia miavaka amin'ny teboka fandrendrehana avo lenta (eo amin'ny 680°C eo ho eo) sy ny hakitroky ambany (manodidina ny 0.78 g/cm³), ka mahatonga azy ho iray amin'ireo singa ionika maivana indrindra fantatra. Mivaingana ao anaty rafitra sira vato kibika izy. Na izany aza, ny toetra mampiavaka azy indrindra, ary anton-javatra lehibe amin'ny fepetra takiana amin'ny fikirakirana azy, dia ny fihetsehany tafahoatra amin'ny hamandoana. Ny LiH dia tena hygroscopic ary mora mirehitra amin'ny hamandoana. Rehefa mifandray amin'ny rano na ny hamandoana aza, dia mandalo fihetsehana mahery vaika sy exothermic izy: LiH + H₂O → LiOH + H₂. Ity fihetsehana ity dia mamoaka haingana ny entona hidrôzenina, izay mora mirehitra ary miteraka loza lehibe amin'ny fipoahana raha tsy voafehy. Vokatr'izany, ny LiH dia tsy maintsy karakaraina sy tehirizina amin'ny toe-javatra tsy mihetsika tanteraka, matetika ao anaty atmosfera misy argon na azota maina, amin'ny fampiasana teknika manokana toy ny boaty gloveboxes na tsipika Schlenk. Io fihetsehana voajanahary io, na dia sarotra amin'ny fikirakirana aza, dia loharanon'ny ankamaroan'ny fampiasana azy.
Fampiharana fototra momba ny indostria sy ny simika
1. Mpialoha lalana ho an'ny Hidrida Sarotra: Ny iray amin'ireo fampiasana indostrialy manan-danja indrindra amin'ny LiH dia ny maha-akora fototra ilaina amin'ny famokarana Lithium Aluminum Hydride (LiAlH₄), reagent fototra amin'ny simia organika sy tsy organika. Ny LiAlH₄ dia amboarina amin'ny alàlan'ny fampifangaroana ny LiH amin'ny klôrida aliminioma (AlCl₃) ao anaty solvent ethereal. Ny LiAlH₄ dia akora mampihena mahery vaika sy azo ampiasaina amin'ny zavatra maro, tena ilaina amin'ny fampihenana ny vondrona carbonyl, asidra carboxylic, esters, ary vondrona miasa maro hafa amin'ny fanafody, simika tsara, ary famokarana polymer. Raha tsy misy ny LiH, dia tsy ho azo ampiharina ny famokarana LiAlH₄ amin'ny ambaratonga ara-toekarena.
2. Famokarana Silane: Mitana anjara toerana lehibe ny LiH amin'ny famokarana silane (SiH₄), izay singa fototra amin'ny silisiôma madio indrindra ampiasaina amin'ny fitaovana semiconductor sy sela masoandro. Ny dingana indostrialy voalohany dia ny fihetsiky ny LiH amin'ny silisiôma tetraklorida (SiCl₄): 4 LiH + SiCl₄ → SiH₄ + 4 LiCl. Ny fepetra takiana amin'ny fahadiovana avo lenta amin'ny silane dia mahatonga ity dingana mifototra amin'ny LiH ity ho tena ilaina amin'ny indostrian'ny elektronika sy ny photovoltaics.
3. Mpampihena mahery vaika: Mivantana, ny LiH dia miasa ho toy ny mpandray hery mahery vaika amin'ny fananganana organika sy tsy organika. Ny heriny mahery vaika amin'ny fampihenana (mety hampihena mahazatra ~ -2.25 V) dia ahafahany mampihena oksida metaly isan-karazany, halida, ary akora organika tsy mahavoky amin'ny fepetra avo lenta na amin'ny rafitra solvent manokana. Tena ilaina indrindra amin'ny famokarana hidrida metaly na fampihenana vondrona miasa tsy dia mora azo izay tsy mahomby ny reagents malefaka kokoa.
4. Mpanamboatra etona amin'ny famolavana organika: Ny LiH dia ampiasaina ho toy ny mpanamboatra etona, indrindra amin'ny fihetsika toy ny famolavana Knoevenagel na fihetsika karazana aldol. Afaka miasa ho toy ny fototra izy io mba hanesorana ny protonan'ny substrates asidra, hanamora ny fiforonan'ny fifamatoran'ny karbônina sy karbônina. Matetika ny tombony azony dia ny fahafahany misafidy sy ny fahafahan'ny sira litiôma levona ho vokatra azo avy amin'izany.
5. Loharano Hidrôzenina Azo Entina: Ny fihetsiky ny LiH amin'ny rano mba hamokarana entona hidrôzenina dia mahatonga azy io ho loharano hidrôzenina azo entina. Efa nodinihina ity toetra ity ho an'ny fampiharana toy ny sela solika (indrindra ho an'ny fepetra takiana manokana sy avo lenta), fitaovana fampidirana rivotra maika, ary famokarana hidrôzenina amin'ny ambaratonga laboratoara izay azo atao ny famoahana voafehy. Na dia misy aza ireo fanamby mifandraika amin'ny kinetikan'ny fihetsika, ny fitantanana ny hafanana, ary ny lanjan'ny vokatra azo avy amin'ny lithium hydroxide, ny fahafaha-mitahiry hidrôzenina avo lenta araka ny lanjany (ny LiH dia misy ~12.6 wt% H₂ azo avoaka amin'ny alàlan'ny H₂O) dia mbola mahasarika ho an'ny toe-javatra manokana, indrindra raha ampitahaina amin'ny entona voatsindry.
Fampiharana Akora Mandroso: Fiarovana sy Fitehirizana Angovo
1. Akora Fiarovana Nokleary Maivana: Ankoatra ny fihetsika simika ao aminy, ny LiH dia manana toetra ara-batana miavaka amin'ny fampiharana nokleary. Ny singa ao aminy izay manana isa atomika ambany (litioma sy hidrôzenina) dia mahatonga azy ho tena mahomby amin'ny fandrindrana sy fidiran'ny neutrons mafana amin'ny alàlan'ny fihetsika fisamborana ⁶Li(n,α)³H sy ny fiparitahan'ny proton. Ny tena zava-dehibe dia ny hakitroky ambany dia ambany mahatonga azy ho fitaovana fiarovana nokleary maivana, izay manolotra tombony lehibe raha oharina amin'ny fitaovana nentim-paharazana toy ny firaka na beton amin'ny fampiharana mavesatra. Sarobidy indrindra amin'ny aerospace izany (fiarovana ny elektronika sy ny ekipa sambon-danitra), loharano neutron azo entina, ary barika fitaterana nokleary izay tena ilaina ny fampihenana ny lanja. Miaro tsara ny LiH amin'ny taratra ateraky ny fihetsika nokleary, indrindra ny taratra neutron.
2. Fitehirizana Angovo Mafana ho an'ny Rafitra Herinaratra any amin'ny Habakabaka: Angamba ny fampiharana maoderina sy efa nokarohina fatratra indrindra dia ny fampiasana LiH ho fitahirizana angovo mafana ho an'ny rafitra herinaratra any amin'ny habakabaka. Ny iraka mandroso any amin'ny habakabaka, indrindra ireo izay lavitra ny Masoandro (ohatra, mankany amin'ny planeta ivelany na ny tendron'ny volana mandritra ny alina lava), dia mitaky rafitra herinaratra matanjaka izay tsy miankina amin'ny taratry ny masoandro. Ny Radioisotope Thermoelectric Generators (RTGs) dia manova ny hafanana avy amin'ny radioisotopes mihalevona (toy ny Plutonium-238) ho herinaratra. Ny LiH dia dinihina ho fitaovana Fitehirizana Angovo Mafana (TES) tafiditra ao anatin'ireo rafitra ireo. Ny foto-kevitra dia mampiasa ny hafanana miafina avo lenta an'ny LiH amin'ny fusion (teboka fandrendrehana ~680°C, hafanana amin'ny fusion ~ 2,950 J/g - avo lavitra noho ny sira mahazatra toy ny NaCl na sira masoandro). Ny LiH rendrika dia afaka mandray hafanana be dia be avy amin'ny RTG mandritra ny "famandrihana." Mandritra ny vanim-potoanan'ny fanakona-masoandro na ny filàna herinaratra ambony indrindra, dia avoaka ny hafanana voatahiry rehefa mivaingana ny LiH, ka mitazona mari-pana marin-toerana ho an'ny mpanova thermoelectric ary miantoka ny famoahana herinaratra azo antoka sy mitohy na dia miovaova aza ny loharanon'ny hafanana voalohany na mandritra ny haizina maharitra. Mifantoka amin'ny fifanarahana amin'ny fitaovana fitazonana, ny fahamarinan-toerana maharitra eo ambanin'ny tsingerin'ny hafanana, ary ny fanatsarana ny famolavolana ny rafitra ho an'ny fahombiazana sy ny fahatokisana ambony indrindra amin'ny tontolo iainana henjana any amin'ny habakabaka ny fikarohana. Ny NASA sy ireo masoivoho hafa any amin'ny habakabaka dia mihevitra ny TES miorina amin'ny LiH ho teknolojia tena ilaina amin'ny fikarohana lalina any amin'ny habakabaka sy ny asa eny ambonin'ny volana mandritra ny fotoana maharitra.
Fitaovana fanampiny: Toetra mampiavaka ny "desiccant"
Mampiasa ny fifandraisany mafy amin'ny rano, ny LiH dia miasa ho toy ny fitaovana fanamainana tsara indrindra amin'ny fanamainana entona sy solvent amin'ny fampiharana manokana izay mitaky hamandoana ambany dia ambany. Na izany aza, ny fihetsiky ny rano tsy azo ovaina (mihinana ny LiH ary mamokatra entona H₂ sy LiOH) sy ny loza mifandraika amin'izany dia midika fa amin'ny ankapobeny dia ampiasaina amin'ny toerana tsy ampy ny fitaovana fanamainana mahazatra toy ny sivana molekiola na phosphore pentoxide, na rehefa manana tanjona roa ny fihetsik'izy ireo.
Ny hydride litium, miaraka amin'ny kristaly manga-fotsy miavaka sy ny fihetsika mahery vaika manoloana ny hamandoana, dia mihoatra lavitra noho ny fitambarana simika tsotra. Izy io dia singa fototra indostrialy tena ilaina ho an'ny reagents tena ilaina toy ny hydride aliminioma litium sy silane, izay reductant mivantana mahery vaika sy akora condensation amin'ny synthesis, ary loharanon'ny hidrôzenina azo entina. Ankoatra ny simia nentim-paharazana, ny toetrany ara-batana miavaka - indrindra ny fitambaran'ny hakitroky ambany sy ny votoatin'ny hidrôzenina/lithium avo - dia nanosika azy ho amin'ny sehatra teknolojia mandroso. Izy io dia miasa ho toy ny ampinga maivana tena ilaina amin'ny taratra nokleary ary ankehitriny dia eo amin'ny lohalaharana amin'ny fikarohana mba ahafahana mampiasa rafitra herinaratra habakabaka taranaka manaraka amin'ny alàlan'ny fitahirizana angovo mafana avo lenta. Na dia mitaky fitantanana amim-pitandremana aza noho ny toetrany pyrophoric, ny fampiasana maro samihafa ny hydride litium dia miantoka ny maha-zava-dehibe azy amin'ny sehatra siantifika sy injeniera midadasika, manomboka amin'ny dabilio laboratoara ka hatramin'ny halalin'ny habakabaka interplanetary. Ny anjara asany amin'ny fanohanana ny famokarana simika fototra sy ny fikarohana habakabaka mpisava lalana dia manamafy ny lanjany maharitra amin'ny maha-fitaovana manana hakitroky angovo avo lenta sy fiasa miavaka azy.
Fotoana fandefasana: 30 Jolay 2025