လီသီယမ် ဟိုက်ဒရိုက်- စွယ်စုံရနှင့် စွမ်းအင်မရှိသော ဇီဝရုပ်လုပ်သား

လစ်သီယမ် ဟိုက်ဒရိုက် လီသီယမ် နှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်တို့ ပေါင်းစပ်ထားသည့် ရိုးရိုးဒွိဟိတ်ဒြပ်ပေါင်း (LiH) သည် ရိုးရှင်းသည်ဟု ထင်ရသော်လည်း ၎င်း၏ ဖော်မြူလာအရ သိသာထင်ရှားသော သိပ္ပံနှင့် စက်မှုဆိုင်ရာ အရေးပါသည့် ပစ္စည်းတစ်ခုအဖြစ် ရပ်တည်သည်။ ကြမ်းတမ်းပြီး ဖြူပြာသောပုံဆောင်ခဲများကဲ့သို့ ပေါ်လွင်သော ဤ inorganic ဆားသည် ထူးခြားဆန်းသစ်သော ဓာတုဓာတ်ပြုမှုနှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ ပေါင်းစပ်ပါဝင်ပြီး ဓာတုဗေဒပေါင်းစပ်မှုမှ နောက်ဆုံးပေါ် အာကာသနည်းပညာအထိ ကွဲပြားပြီး မကြာခဏ အရေးကြီးသော အသုံးချမှုများတွင် ၎င်း၏အခန်းကဏ္ဍကို လုံခြုံစေပါသည်။ ဓာတ်ခွဲခန်းမှ စူးစမ်းလိုစိတ်မှ အဆင့်မြင့်နည်းပညာများကို ပံ့ပိုးပေးသည့် ပစ္စည်းတစ်ခုဆီသို့ ၎င်း၏ခရီးသည် ၎င်း၏ ထူးထူးခြားခြား အသုံးဝင်မှုကို ပေါ်လွင်စေသည်။

အခြေခံဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ကိုင်တွယ်ခြင်းဆိုင်ရာ ထည့်သွင်းစဉ်းစားမှုများ

လီသီယမ်ဟိုက်ဒရိတ်သည် ၎င်း၏ အရည်ပျော်မှတ် မြင့်မားသော (၆၈၀ ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်ခန့်) နှင့် သိပ်သည်းဆ နည်းပါးသော (0.78 g/cm³ ဝန်းကျင်) ဖြင့် ထူးခြားချက်မှာ ၎င်းကို အပေါ့ပါးဆုံး အိုင်ယွန်ဒြပ်ပေါင်းများထဲမှ တစ်ခုဟု လူသိများသည်။ ၎င်းသည် ကုဗကျောက်ဆားဖွဲ့စည်းပုံတွင် ပုံဆောင်ခဲဖြစ်သွားသည်။ သို့သော်လည်း ၎င်း၏ အထင်ရှားဆုံးသော လက္ခဏာနှင့် ၎င်း၏ ကိုင်တွယ်ရန် လိုအပ်ချက်များတွင် အဓိကအချက်မှာ ၎င်း၏ အစိုဓာတ်နှင့် လွန်ကဲသော ဓာတ်ပြုမှု ဖြစ်သည်။ LiH သည် စိုစွတ်မှု မြင့်မားပြီး မီးလောင်လွယ်သည်။ ရေ သို့မဟုတ် လေထု၏ စိုထိုင်းဆကိုပင် ထိတွေ့သောအခါ၊ ၎င်းသည် ပြင်းထန်ပြီး ပြင်ပအပူတုံ့ပြန်မှုကို ခံစားရသည်- LiH + H₂O → LiOH + H₂။ ဤတုံ့ပြန်မှုသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ကို လျင်မြန်စွာ လွတ်မြောက်စေပြီး၊ ၎င်းသည် အလွန်မီးလောင်လွယ်ပြီး မထိန်းချုပ်ပါက သိသာထင်ရှားသော ပေါက်ကွဲမှုအန္တရာယ်များ ဖြစ်လာနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် LiH ကို လက်အိတ်များ သို့မဟုတ် Schlenk လိုင်းများကဲ့သို့ အထူးပြုနည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ ခြောက်သွေ့သော အာဂွန် သို့မဟုတ် နိုက်ထရိုဂျင်၏ လေထုထဲတွင် တင်းကြပ်စွာ မသန်စွမ်းအခြေအနေအောက်တွင် ကိုင်တွယ်သိမ်းဆည်းရမည်ဖြစ်ပါသည်။ စိန်ခေါ်မှုကို ကိုင်တွယ်ရာတွင် ဤမွေးရာပါ ဓာတ်ပြုမှုသည် ၎င်း၏အသုံးဝင်မှုများစွာ၏ အရင်းအမြစ်လည်းဖြစ်သည်။

အဓိက စက်မှုနှင့် ဓာတုဗေဒ အသုံးချမှုများ

1.Complex Hydrides အတွက် Precursor- LiH ၏ အထူးခြားဆုံးစက်မှုလုပ်ငန်းအသုံးပြုမှုတစ်ခုသည် လစ်သီယမ်အလူမီနီယမ်ဟိုက်ဒရိတ် (LiAlH₄) ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော အစပြုပစ္စည်းအဖြစ် အော်ဂဲနစ်နှင့် ဓာတုဗေဒနည်းကျ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အုတ်မြစ်ချဆေးဖြစ်သည်။ LiAlH₄ ကို ethereal ပျော်ရည်များတွင် အလူမီနီယမ်ကလိုရိုက် (AlCl₃) ဖြင့် LiH ကို တုံ့ပြန်ခြင်းဖြင့် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းထားပါသည်။ LiAlH₄ ကိုယ်တိုင်က အလွန်အစွမ်းထက်ပြီး စွယ်စုံရ လျှော့ချပေးသည့် အေးဂျင့်ဖြစ်ပြီး ကာဗွန်နိုင်းအုပ်စုများ၊ ကာဘောက်စ်လစ်အက်ဆစ်များ၊ အီစတာများနှင့် ဆေးဝါးများ၊ ဓာတုဗေဒပစ္စည်းများနှင့် ပိုလီမာထုတ်လုပ်မှုတို့တွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော အစွမ်းထက်သောအုပ်စုများဖြစ်သည်။ LiH မရှိလျှင် LiAlH₄ ၏ အကြီးစား ပေါင်းစပ်မှုမှာ လက်တွေ့မကျနိုင်ပါ။

2.Silane ထုတ်လုပ်မှု- LiH သည် ဆီလိန်း (SiH₄) ပေါင်းစပ်မှုတွင် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ အဓိကစက်မှုလမ်းကြောင်းတွင် ဆီလီကွန် tetrachloride (SiCl₄): 4 LiH + SiCl₄ → SiH₄ + 4 LiCl နှင့် LiH တုံ့ပြန်မှု ပါဝင်ပါသည်။ Silane ၏ မြင့်မားသော သန့်စင်မှု လိုအပ်ချက်များသည် ဤ LiH အခြေခံ လုပ်ငန်းစဉ်ကို အီလက်ထရွန်နစ် နှင့် photovoltaics လုပ်ငန်းများတွင် အရေးကြီးပါသည်။

3.Powerful Reducing Agent- တိုက်ရိုက်အားဖြင့် LiH သည် အော်ဂဲနစ်နှင့် inorganic ပေါင်းစပ်မှုနှစ်ခုစလုံးတွင် အစွမ်းထက်သောလျှော့ချအေးဂျင့်အဖြစ် ဆောင်ရွက်ပါသည်။ ၎င်း၏ပြင်းထန်သောစွမ်းအင်လျှော့ချခြင်း (စံနှုန်းလျှော့ချနိုင်ခြေ ~ -2.25 V) သည် အပူချိန်မြင့်မားသောအခြေအနေများအောက်တွင် သို့မဟုတ် အပူချိန်မြင့်သောအခြေအနေများအောက်တွင် အမျိုးမျိုးသောသတ္တုအောက်ဆိုဒ်များ၊ halides နှင့် မပြည့်ဝသောအော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းများကိုလျှော့ချနိုင်စေပါသည်။ ပိုမိုပျော့ပျောင်းသော ဓာတ်ပစ္စည်းများ ပျက်ကွက်သည့် သတ္တုဟိုက်ဒရိတ်များကို ထုတ်ပေးခြင်း သို့မဟုတ် လက်လှမ်းမီနိုင်မှုနည်းသော လုပ်ဆောင်မှုအုပ်စုများကို လျှော့ချရန်အတွက် အထူးအသုံးဝင်သည်။

4.Organic Synthesis တွင် ငွေ့ရည်ဖွဲ့အေးဂျင့်- LiH သည် အထူးသဖြင့် Knoevenagel ငွေ့ရည်ဖွဲ့ခြင်း သို့မဟုတ် aldol-type တုံ့ပြန်မှုများကဲ့သို့ တုံ့ပြန်မှုများတွင် ငွေ့ရည်ဖွဲ့အေးဂျင့်အဖြစ် အပလီကေးရှင်းကို ရှာဖွေသည်။ ၎င်းသည် ကာဗွန်-ကာဗွန်နှောင်ကြိုးဖွဲ့စည်းမှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေကာ အက်စစ်ဓာတ်အလွှာများကို ချေဖျက်ရန် အခြေခံအဖြစ် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ ၎င်း၏ အားသာချက်မှာ ၎င်း၏ ရွေးချယ်နိုင်စွမ်းနှင့် လီသီယမ်ဆားများ၏ ပျော်ဝင်နိုင်မှုတွင် မကြာခဏ တည်ရှိနေပါသည်။

5. အိတ်ဆောင်ဟိုက်ဒရိုဂျင်အရင်းအမြစ်- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ရန် ရေနှင့် LiH ၏ပြင်းထန်သောတုံ့ပြန်မှုသည် ၎င်းအား သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်အရင်းအမြစ်တစ်ခုအဖြစ် ဆွဲဆောင်မှုရှိသော ကိုယ်စားလှယ်လောင်းဖြစ်လာစေသည်။ ဤပိုင်ဆိုင်မှုကို လောင်စာဆဲလ်များ (အထူးသဖြင့် အထူးအခွင့်အရေးအတွက်၊ စွမ်းအင်-သိပ်သည်းဆ လိုအပ်ချက်များ)၊ အရေးပေါ်လေဖောင်းခြင်းနှင့် ဓာတ်ခွဲခန်းစကေး ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်ခြင်းကဲ့သို့သော အသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် စူးစမ်းရှာဖွေထားပါသည်။ တုံ့ပြန်မှု kinetics၊ အပူစီမံခန့်ခွဲမှုနှင့် လီသီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုဒ်၏ အလေးချိန်နှင့် ဆက်စပ်သော စိန်ခေါ်မှုများ တည်ရှိနေသော်လည်း၊ အလေးချိန်အလိုက် ဟိုက်ဒရိုဂျင် သိုလှောင်မှုပမာဏ မြင့်မားသည် (LiH တွင် ~12.6 wt% H₂ ပါဝင်သည် H₂O မှတစ်ဆင့် ပြန်လည်ထုတ်လွှတ်နိုင်သော) တိကျသောအခြေအနေများအတွက် ဆွဲဆောင်မှုရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး၊ အထူးသဖြင့် compressed gas နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါ။

အဆင့်မြင့်ပစ္စည်းအသုံးချမှုများ- အကာအကွယ်နှင့် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှု

1. ပေါ့ပါးသော နူကလီးယားကာကွယ်ရေးပစ္စည်း- ၎င်း၏ဓာတုဓာတ်ပြုမှုအပြင်၊ LiH သည် နူကလီးယားအသုံးချမှုအတွက် ထူးခြားသောရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။ ၎င်း၏ အက်တမ် အရေအတွက် နည်းပါးသော အစိတ်အပိုင်းများ (လီသီယမ် နှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်) သည် ⁶Li(n,α)³H ဖမ်းယူတုံ့ပြန်မှုနှင့် ပရိုတွန် ကွဲအက်ခြင်းမှတဆင့် အပူနျူထရွန်များကို ထိန်းညှိခြင်းနှင့် စုပ်ယူရာတွင် မြင့်မားစွာ ထိရောက်မှု ဖြစ်စေသည်။ အရေးကြီးသည်မှာ၊ ၎င်း၏သိပ်သည်းဆနည်းလွန်းခြင်းသည် ၎င်းအား ပေါ့ပါးသောနျူကလီးယားအကာအရံပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်စေပြီး ခဲ သို့မဟုတ် ကွန်ကရစ်ကဲ့သို့ သမားရိုးကျပစ္စည်းများထက် သိသာထင်ရှားသောအားသာချက်များကိုပေးစွမ်းသည်။ ၎င်းသည် အာကာသယာဉ် (အာကာသယာဉ်အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများနှင့် အမှုထမ်းများကို အကာအရံများ)၊ သယ်ယူရလွယ်ကူသော နျူထရွန်ရင်းမြစ်များနှင့် ထုထည်ကို လျှော့ချရန် အဓိကအရေးကြီးသည့် နျူကလီယားသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးဗူးများတွင် အထူးတန်ဖိုးရှိပါသည်။ LiH သည် အထူးသဖြင့် နျူထရွန်ဓါတ်ရောင်ခြည်များမှ ဖန်တီးထားသော ရောင်ခြည်များကို ထိရောက်စွာ ကာကွယ်ပေးသည်။

2.Space Power Systems အတွက် အပူစွမ်းအင် သိုလှောင်ခြင်း- အာကာသဓာတ်အားစနစ်များအတွက် အပူစွမ်းအင်ကို သိုလှောင်ရန်အတွက် အနာဂတ်နှင့် အတက်ကြွဆုံး သုတေသနပြုထားသော အပလီကေးရှင်းမှာ LiH ကို အသုံးပြုခြင်း ဖြစ်နိုင်သည်။ အဆင့်မြင့် အာကာသမစ်ရှင်များ၊ အထူးသဖြင့် နေမှ ဝေးကွာသော ဂြိုဟ်များ (ဥပမာ- ပြင်ပဂြိုဟ်များ သို့မဟုတ် လဝင်ရိုးစွန်းများအထိ) သည် နေရောင်ခြည်မှ ကင်းလွတ်သော အားကောင်းသည့် စွမ်းအင်စနစ်များ လိုအပ်ပါသည်။ Radioisotope Thermoelectric Generators (RTGs) သည် ဆွေးမြေ့နေသော ရေဒီယိုအိုင်ဆိုတုပ်များမှ အပူကို (ပလူတိုနီယမ်-၂၃၈ ကဲ့သို့) လျှပ်စစ်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ LiH သည် ဤစနစ်များနှင့်ပေါင်းစပ်ထားသည့် အပူစွမ်းအင်သိုလှောင်မှု (TES) ပစ္စည်းအဖြစ် စုံစမ်းစစ်ဆေးလျက်ရှိသည်။ နိယာမသည် LiH ၏ အလွန်မြင့်မားသော ငုပ်လျှိုးနေသော ပေါင်းစပ်မှု ( အရည်ပျော်မှတ် ~ 680 ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ် ၊ ပေါင်းစပ်မှု အပူချိန် ~ 2,950 J/g - NaCl သို့မဟုတ် နေရောင်ခြည်သုံးဆားများကဲ့သို့ သာမန်ဆားများထက် သိသိသာသာ မြင့်မားသည် )။ Molten LiH သည် “အားသွင်းနေစဉ်အတွင်း RTG မှ အပူအများအပြားကို စုပ်ယူနိုင်သည်။ နေကြတ်ချိန်များ သို့မဟုတ် အမြင့်ဆုံးပါဝါတောင်းဆိုမှုအတွင်း LiH သည် ခိုင်မာစေပြီး သိုလှောင်ထားသည့်အပူကို ထုတ်လွှတ်ကာ အပူဓာတ်ပြောင်းသည့်ကိရိယာများအတွက် တည်ငြိမ်သောအပူချိန်ကို ထိန်းသိမ်းကာ မူလအပူရင်းမြစ်သည် အတက်အကျပြောင်းလဲနေချိန် သို့မဟုတ် သက်တမ်းရှည်အမှောင်အတွင်း စဉ်ဆက်မပြတ် ယုံကြည်စိတ်ချရသော လျှပ်စစ်ပါဝါထွက်ရှိမှုကို သေချာစေသည်။ သုတေသနသည် ကွန်တိန်နာပစ္စည်းများနှင့် လိုက်ဖက်ညီမှု၊ အပူစက်ဘီးစီးခြင်းအောက်တွင် ရေရှည်တည်ငြိမ်မှုနှင့် ကြမ်းတမ်းသော အာကာသပတ်ဝန်းကျင်တွင် အမြင့်ဆုံးထိရောက်မှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုတို့အတွက် စနစ်ဒီဇိုင်းကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် အာရုံစိုက်ထားသည်။ NASA နှင့် အခြားသော အာကာသအေဂျင်စီများသည် LiH-based TES ကို ကာလကြာရှည်စွာ နက်ရှိုင်းသော အာကာသစူးစမ်းလေ့လာရေးနှင့် လမျက်နှာပြင် စစ်ဆင်ရေးအတွက် အရေးပါသော နည်းပညာတစ်ခုအဖြစ် ရှုမြင်ပါသည်။

ထပ်လောင်းအသုံးဝင်မှု- Desiccant ဂုဏ်သတ္တိများ

ရေအတွက် ၎င်း၏ ပြင်းထန်သော ရင်းနှီးမှုကို အသုံးချ၍ LiH သည် အလွန်နိမ့်ပါးသော အစိုဓာတ်ကို လိုအပ်သော အထူးပြုအသုံးချမှုတွင် ဓာတ်ငွေ့များနှင့် အခြောက်ခံခြင်းအတွက် အလွန်ကောင်းမွန်သော ချောဆီများအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ သို့သော်၊ ၎င်း၏ရေနှင့် ပြန်၍မလှန်နိုင်သော တုံ့ပြန်မှု (LiH ကို စားသုံးခြင်းနှင့် H₂ ဓာတ်ငွေ့နှင့် LiOH ထုတ်လုပ်ခြင်း) နှင့် ဆက်စပ်အန္တရာယ်များသည် မော်လီကျူးဆန်ခါများ သို့မဟုတ် ဖော့စဖရပ် ပင်အောက်ဆိုဒ် မလုံလောက်သည့် နေရာတွင်သာ သို့မဟုတ် ၎င်း၏ ဓာတ်ပြုမှုသည် ရည်ရွယ်ချက် နှစ်ခုရှိသည့်နေရာတွင်သာ အသုံးပြုသည်ဟု ဆိုလိုသည်။

လီသီယမ်ဟိုက်ဒရိုက်သည် ၎င်း၏ထူးခြားသော အပြာရောင်အဖြူရောင်သလင်းခဲများနှင့် အစိုဓာတ်အတွက် အစွမ်းထက်သော ဓာတ်ပြုမှုရှိသော ရိုးရှင်းသောဓာတုဒြပ်ပေါင်းတစ်ခုထက် များစွာပိုပါသည်။ လီသီယမ် အလူမီနီယမ် ဟိုက်ဒရိုက်နှင့် ဆီလိန်းကဲ့သို့သော အရေးပါသော ဓာတ်ပစ္စည်းများအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော စက်မှုရှေ့ပြေးနိမိတ်တစ်ခု၊ ပေါင်းစပ်မှုတွင် အစွမ်းထက်သော တိုက်ရိုက်လျော့ပါးစေရန်နှင့် ငွေ့ရည်ဖွဲ့အေးဂျင့်နှင့် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ရိုးရာဓာတုဗေဒအပြင်၊ ၎င်း၏ထူးခြားသောရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ—အထူးသဖြင့် ၎င်း၏သိပ်သည်းဆနည်းပါးမှုနှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်/လီသီယမ်ပါဝင်မှုမြင့်မားသောပေါင်းစပ်မှု—သည် ၎င်းအား အဆင့်မြင့်နည်းပညာနယ်ပယ်ထဲသို့ တွန်းပို့ခဲ့သည်။ ၎င်းသည် နျူကလီးယားဓာတ်ရောင်ခြည်ကို တိုက်ဖျက်ရန် အရေးပါသော ပေါ့ပါးသော အကာတစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်နေပြီး မျိုးဆက်သစ် အာကာသဓာတ်အားစနစ်များကို သိပ်သည်းဆမြင့်သော အပူစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုမှတစ်ဆင့် မျိုးဆက်သစ်အာကာသဓာတ်အားစနစ်များ ဖွင့်လှစ်နိုင်ရေးအတွက် သုတေသန၏ ရှေ့တန်းတွင် ရှိနေပါသည်။ ၎င်း၏ pyrophoric သဘောသဘာဝကြောင့် ဂရုတစိုက်ကိုင်တွယ်ရန် တောင်းဆိုနေချိန်တွင်၊ လစ်သီယမ်ဟိုက်ဒရိုက်၏ ဘက်စုံသုံးနိုင်သော အသုံးဝင်မှုသည် ဓာတ်ခွဲခန်းခုံတန်းလျားမှနေ၍ ဂြိုဟ်အချင်းချင်း အာကာသအတွင်း နက်နဲသောဂြိုဟ်အထိ သိပ္ပံနှင့် အင်ဂျင်နီယာပညာရပ်ဆိုင်ရာ နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် သိသိသာသာ ကျယ်ပြန့်သော သိပ္ပံနှင့် အင်ဂျင်နီယာပညာရပ်ဆိုင်ရာ ပညာရပ်ဆိုင်ရာ နယ်ပယ်တစ်လျှောက် ဆက်လက်သက်ဆိုင်ကြောင်း သေချာစေသည်။ အခြေခံဓာတုဗေဒပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုနှင့် ရှေ့ဆောင်အာကာသရှာဖွေရေးနှစ်ခုလုံးကို ပံ့ပိုးပေးရာတွင် ၎င်း၏အခန်းကဏ္ဍသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆမြင့်မားပြီး ထူးခြားသောလုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းရှိသော ပစ္စည်းတစ်ခုအဖြစ် ၎င်း၏တည်မြဲသောတန်ဖိုးကို အလေးပေးသည်။