لىتىي گىدرىد: كۆپ ئىقتىدارلىق ۋە ئېنېرگىيەلىك ئانئورگانىك خىزمەت ئات

لىتىي گىدرىد (LiH)، لىتىي ۋە ھىدروگېندىن تەركىب تاپقان ئاددىي ئىككىلىك بىرىكمە، گەرچە ئاددىي فورمۇلا بولسىمۇ، ئىلمىي ۋە سانائەت جەھەتتىن مۇھىم ئەھمىيەتكە ئىگە ماتېرىيال سۈپىتىدە تۇرىدۇ. قاتتىق، كۆك-ئاق كىرىستال شەكلىدە كۆرۈنگەن بۇ ئانئورگانىك تۇز، خىمىيىلىك رېئاكسىيە ۋە فىزىكىلىق خۇسۇسىيەتلەرنىڭ ئۆزگىچە بىرىكمىسىگە ئىگە بولۇپ، ئىنچىكە خىمىيىلىك بىرىكتۈرۈشتىن تارتىپ ئەڭ ئىلغار ئالەم بوشلۇقى تېخنىكىسىغىچە بولغان ھەر خىل ۋە كۆپىنچە مۇھىم قوللىنىشچان ساھەلەردە ئۇنىڭ رولىنى ساقلاپ كەلدى. ئۇنىڭ تەجرىبىخانا قىزىقىشىدىن ئىلغار تېخنىكىلارنى ئىشقا ئاشۇرىدىغان ماتېرىيالغا ئايلىنىشى ئۇنىڭ ئاجايىپ پايدىلىقلىقىنى نامايان قىلىدۇ.

ئاساسىي خۇسۇسىيەتلەر ۋە بىر تەرەپ قىلىشتىكى ئامىللار

لىتىي گىدرىد يۇقىرى ئېرىش نۇقتىسى (تەخمىنەن 680 سېلسىيە گرادۇس) ۋە تۆۋەن زىچلىقى (تەخمىنەن 0.78 گرام/كم³) بىلەن خاراكتېرلىنىدۇ، بۇ ئۇنى مەلۇم بولغان ئەڭ يېنىك ئىئونلۇق بىرىكمىلەرنىڭ بىرىگە ئايلاندۇرىدۇ. ئۇ كۇب شەكىللىك تاش تۇز قۇرۇلمىسىدا كىرىستاللىشىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇنىڭ ئەڭ ئېنىق ئالاھىدىلىكى ۋە بىر تەرەپ قىلىش تەلىپىدىكى مۇھىم ئامىل نەملىك بىلەن بولغان ئىنتايىن ئاكتىپلىقىدۇر. LiH يۇقىرى گىگروسكوپىيىلىك بولۇپ، نەملىكتە ئاسان ئوت ئالىدۇ. سۇ ياكى ھەتتا ئاتموسفېرا نەملىكى بىلەن ئۇچراشقاندا، ئۇ كۈچلۈك ۋە ئېكسوتېرمىك رېئاكسىيەگە ئۇچرايدۇ: LiH + H₂O → LiOH + H₂. بۇ رېئاكسىيە تېز سۈرئەتتە ھىدروگېن گازىنى قويۇپ بېرىدۇ، بۇ ناھايىتى ئاسان ئوت ئالىدۇ ۋە كونترول قىلىنمىسا زور پارتلاش خەۋپىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. شۇڭلاشقا، LiH نى قاتتىق ئىنېرت شارائىتتا، ئادەتتە قۇرۇق ئارگون ياكى ئازوت ئاتموسفېراسىدا، قولقاپ قۇتىلىرى ياكى Schlenk لىنىيەسى قاتارلىق ئالاھىدە تېخنىكىلارنى ئىشلىتىپ بىر تەرەپ قىلىش ۋە ساقلاش كېرەك. بۇ تەبىئىي رېئاكسىيە، بىر تەرەپ قىلىش قىيىنچىلىقى بولسىمۇ، ئۇنىڭ پايدىلىقلىقىنىڭ كۆپ قىسمىنىڭ مەنبەسى.

ئاساسلىق سانائەت ۋە خىمىيەلىك قوللىنىشلار

1. مۇرەككەپ گىدرىدلارنىڭ ئالدىنقى شەرتى: LiH نىڭ سانائەتتىكى ئەڭ مۇھىم ئىشلىتىلىشلىرىنىڭ بىرى، ئورگانىك ۋە ئانئورگانىك خىمىيەدىكى ئاساسلىق رېئاگېنت بولغان لىتىي ئاليۇمىن گىدرىد (LiAlH₄) ئىشلەپچىقىرىشتىكى مۇھىم باشلانغۇچ ماتېرىيال سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ. LiAlH₄ LiH نى ئاليۇمىن خىلورىد (AlCl₃) بىلەن ئېفىر ئېرىتكۈچىدە رېئاكسىيە قىلىش ئارقىلىق بىرىكتۈرىدۇ. LiAlH₄ نىڭ ئۆزى ئىنتايىن كۈچلۈك ۋە كۆپ ئىقتىدارلىق بىر خىل قايتۇرغۇچ ماددا بولۇپ، كاربونىل گۇرۇپپىلىرى، كاربون كىسلاتالىرى، ئېفىرلار ۋە باشقا نۇرغۇن فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلارنى قايتۇرۇش، دورىگەرلىك، نېپىز خىمىيىلىك ماددىلار ۋە پولىمېر ئىشلەپچىقىرىشتا مۇھىم رول ئوينايدۇ. LiH بولمىسا، LiAlH₄ نىڭ ئىقتىسادىي جەھەتتىن كەڭ كۆلەمدە بىرىكتۈرۈلۈشى ئەمەلىي ئەمەس.

2. سىلان ئىشلەپچىقىرىش: LiH يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈسكۈنىلەر ۋە قۇياش باتارېيەسىدە ئىشلىتىلىدىغان ئىنتايىن ساپ كرېمنىينىڭ مۇھىم ئالدىنقى سېپسى سىلان (SiH₄) نىڭ بىرىكتۈرۈلۈشىدە مۇھىم رول ئوينايدۇ. ئاساسلىق سانائەت يولى LiH نىڭ كرېمنىي تېتراخلورىد (SiCl₄) بىلەن بولغان رېئاكسىيەسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ: 4 LiH + SiCl₄ → SiH₄ + 4 LiCl. سىلاننىڭ يۇقىرى ساپلىق تەلىپى بۇ LiH ئاساسلىق جەرياننى ئېلېكترون ۋە فوتوۋولتائىك سانائىتى ئۈچۈن مۇھىم قىلىدۇ.

3. كۈچلۈك قايتۇرۇش دورىسى: LiH بىۋاسىتە ئورگانىك ۋە ئانئورگانىك بىرىكمىلەردە كۈچلۈك قايتۇرۇش دورىسى سۈپىتىدە خىزمەت قىلىدۇ. ئۇنىڭ كۈچلۈك قايتۇرۇش كۈچى (ئۆلچەملىك قايتۇرۇش پوتېنسىيالى ~ -2.25 V) يۇقىرى تېمپېراتۇرا شارائىتىدا ياكى ئالاھىدە ئېرىتكۈچى سىستېمىلاردا ھەر خىل مېتال ئوكسىدلىرى، گالوئىدلار ۋە تويۇنمىغان ئورگانىك بىرىكمىلەرنى قايتۇرۇشقا يول قويىدۇ. ئۇ بولۇپمۇ مېتال گىدرىدلىرىنى ھاسىل قىلىش ياكى يېنىك رېئاگېنتلار مەغلۇب بولغان ئەھۋاللاردا قولغا كەلتۈرۈش قىيىن بولغان فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلارنى قايتۇرۇش ئۈچۈن ئالاھىدە پايدىلىق.

4. ئورگانىك بىرىكتۈرۈشتىكى قويۇقلاشتۇرۇش ئاگېنتى: LiH قويۇقلاشتۇرۇش ئاگېنتى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ، بولۇپمۇ Knoevenagel قويۇقلاشتۇرۇشى ياكى ئالدول تىپلىق رېئاكسىيەلەرگە ئوخشاش رېئاكسىيەلەردە. ئۇ كىسلاتالىق سۇبستراتلارنى دېپروتونلاشتۇرۇشنىڭ ئاساسى بولۇپ، كاربون-كاربون باغلىنىشىنىڭ شەكىللىنىشىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ. ئۇنىڭ ئەۋزەللىكى كۆپىنچە تاللاشچانلىقى ۋە قوشۇمچە مەھسۇلات سۈپىتىدە ھاسىل بولغان لىتىي تۇزلىرىنىڭ ئېرىشچانلىقىدا.

5. كۆچمە ھىدروگېن مەنبەسى: LiH نىڭ سۇ بىلەن كۈچلۈك رېئاكسىيە قىلىپ ھىدروگېن گازى ھاسىل قىلىشى ئۇنى كۆچمە ھىدروگېن مەنبەسى سۈپىتىدە جەلپ قىلارلىق كاندىداتقا ئايلاندۇرىدۇ. بۇ خۇسۇسىيەت يېقىلغۇ باتارېيەسى (بولۇپمۇ يۇقىرى ئېنېرگىيە زىچلىقى تەلىپىگە ئىگە بولغان جايلار)، جىددىي ھاۋا پۈۋلىگۈچ ۋە كونترول قىلىنىدىغان قويۇپ بېرىش مۇمكىن بولغان تەجرىبىخانا كۆلىمىدىكى ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش قاتارلىق قوللىنىشچان ساھەلەردە تەتقىق قىلىنغان. رېئاكسىيە كىنېتىكىسى، ئىسسىقلىقنى باشقۇرۇش ۋە لىتىي گىدروكسىد قوشۇمچە مەھسۇلاتىنىڭ ئېغىرلىقى قاتارلىق مەسىلىلەر مەۋجۇت بولسىمۇ، ئېغىرلىق بويىچە يۇقىرى ھىدروگېن ساقلاش سىغىمى (LiH تەخمىنەن 12.6% H₂ نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، H₂O ئارقىلىق قويۇپ بېرىلىدۇ) ئالاھىدە ئەھۋاللاردا، بولۇپمۇ سىقىلغان گازغا سېلىشتۇرغاندا، يەنىلا جەلپ قىلارلىق.

ئىلغار ماتېرىيال قوللىنىشلىرى: قوغداش ۋە ئېنېرگىيە ساقلاش

1. يېنىك يادرو قوغداش ماتېرىيالى: خىمىيىلىك رېئاكسىيەدىن باشقا، LiH يادرو قوللىنىشچانلىقى ئۈچۈن ئالاھىدە فىزىكىلىق خۇسۇسىيەتكە ئىگە. ئۇنىڭ تۆۋەن ئاتوم سانى تەركىبى (لىتىي ۋە ھىدروگېن) ئۇنى ⁶Li(n,α)³H تۇتۇش رېئاكسىيەسى ۋە پروتوننىڭ تارقىلىشى ئارقىلىق ئىسسىقلىق نېيترونلىرىنى تەڭشەش ۋە سۈمۈرۈشتە يۇقىرى ئۈنۈملۈك قىلىدۇ. ئەڭ مۇھىمى، ئۇنىڭ زىچلىقى ئىنتايىن تۆۋەن بولۇپ، ئېغىرلىق جەھەتتە قوغۇشۇن ياكى بېتون قاتارلىق ئەنئەنىۋى ماتېرىياللارغا قارىغاندا زور ئەۋزەللىكلەرنى تەمىنلەيدۇ. بۇ، بولۇپمۇ ئاۋىئاتسىيە (ئالەم كېمىسى ئېلېكترون ۋە ئېكىپاژنى قوغداش)، كۆچمە نېيترون مەنبەلىرى ۋە يادرو توشۇش قاچىلىرىدا ئالاھىدە قىممەتكە ئىگە، چۈنكى بۇ يەردە ماسسىنى ئەڭ تۆۋەن چەكتە تۇتۇش ئەڭ مۇھىم. LiH يادرو رېئاكسىيەلىرى پەيدا قىلغان رادىئاتسىيەدىن، بولۇپمۇ نېيترون رادىئاتسىيەسىدىن ئۈنۈملۈك قوغدايدۇ.

2. ئالەم بوشلۇقى ئېنېرگىيە سىستېمىسى ئۈچۈن ئىسسىقلىق ئېنېرگىيەسىنى ساقلاش: ئەڭ كەلگۈسىگە يۈزلەنگەن ۋە ئاكتىپ تەتقىق قىلىنىۋاتقان قوللىنىش، ئالەم بوشلۇقى ئېنېرگىيە سىستېمىسى ئۈچۈن ئىسسىقلىق ئېنېرگىيەسىنى ساقلاشتا LiH نى ئىشلىتىش بولۇشى مۇمكىن. ئىلغار ئالەم بوشلۇقى ۋەزىپىلىرى، بولۇپمۇ قۇياشتىن يىراق جايلارغا (مەسىلەن، ئۇزۇن كېچىدە تاشقى پىلانېتلارغا ياكى ئاي قۇتۇپلىرىغا) سەپەر قىلىش قۇياش نۇرىدىن مۇستەقىل بولغان كۈچلۈك ئېنېرگىيە سىستېمىسىنى تەلەپ قىلىدۇ. رادىئوئىزوتوپ تېرموئېلېكتر گېنېراتورلىرى (RTGs) پارچىلىنىۋاتقان رادىئوئىزوتوپلاردىن (مەسىلەن، پلۇتونىي-238) ئېلىنغان ئىسسىقلىقنى ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىگە ئايلاندۇرىدۇ. LiH بۇ سىستېمىلار بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن ئىسسىقلىق ئېنېرگىيەسىنى ساقلاش (TES) ماتېرىيالى سۈپىتىدە تەكشۈرۈلمەكتە. بۇ پىرىنسىپ LiH نىڭ ئىنتايىن يۇقىرى يوشۇرۇن قېتىش ئىسسىقلىقىدىن پايدىلىنىدۇ (ئېرىش نۇقتىسى ~680°C، قېتىش ئىسسىقلىقى ~2950 J/g – NaCl ياكى قۇياش تۇزى قاتارلىق ئادەتتىكى تۇزلاردىن كۆرۈنەرلىك يۇقىرى). ئېرىگەن LiH «قۇۋۋەتلەش» جەريانىدا RTG دىن كۆپ مىقداردا ئىسسىقلىقنى سۈمۈرەلەيدۇ. كۈن تۇتۇلۇش مەزگىلىدە ياكى ئېنېرگىيە ئېھتىياجى ئەڭ يۇقىرى پەللىگە چىققاندا، ساقلانغان ئىسسىقلىق LiH قېتىپ قالغاندا قويۇپ بېرىلىدۇ، بۇ تېرموئېلېكتر ئۆزگەرتكۈچنىڭ تېمپېراتۇرىسىنى مۇقىم ساقلايدۇ ۋە ئاساسلىق ئىسسىقلىق مەنبەسى ئۆزگىرىپ تۇرغاندا ياكى ئۇزۇنغا سوزۇلغان قاراڭغۇلۇقتا ئۈزلۈكسىز، ئىشەنچلىك ئېلېكتىر ئېنېرگىيەسى چىقىرىشىغا كاپالەتلىك قىلىدۇ. تەتقىقاتلار توسۇش ماتېرىياللىرى بىلەن ماسلىشىشچانلىق، ئىسسىقلىق دەۋرىيلىكى ئاستىدا ئۇزۇن مۇددەتلىك مۇقىملىق ۋە قاتتىق ئالەم بوشلۇقى مۇھىتىدا ئەڭ يۇقىرى ئۈنۈم ۋە ئىشەنچلىكلىك ئۈچۈن سىستېما لايىھىسىنى ئەلالاشتۇرۇشقا مەركەزلىشىدۇ. NASA ۋە باشقا ئالەم بوشلۇقى ئورگانلىرى LiH ئاساسلىق TES نى ئۇزۇن مۇددەتلىك چوڭقۇر ئالەم بوشلۇقىنى تەكشۈرۈش ۋە ئاي يۈزى مەشغۇلاتى ئۈچۈن مۇھىم ئىقتىدار بېرىدىغان تېخنىكا دەپ قارايدۇ.

قوشۇمچە پايدىلىقلىقى: قۇرۇتۇش خۇسۇسىيىتى

سۇغا بولغان كۈچلۈك يېقىنلىقىدىن پايدىلىنىپ، LiH يەنە ئىنتايىن تۆۋەن نەملىك سەۋىيىسىنى تەلەپ قىلىدىغان ئالاھىدە قوللىنىشچان ساھەلەردە گاز ۋە ئېرىتكۈچىلەرنى قۇرۇتۇشتا ئەلا سۈپەتلىك قۇرۇتقۇچ رولىنى ئوينايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇنىڭ سۇ بىلەن بولغان قايتۇرماس رېئاكسىيەسى (LiH نى سەرپ قىلىپ H₂ گازى ۋە LiOH ھاسىل قىلىش) ۋە مۇناسىۋەتلىك خەۋپ-خەتەرلەر سەۋەبىدىن، ئۇ ئادەتتە مولېكۇلا ئېلەك ياكى فوسفور پېنتوكسىد قاتارلىق ئادەتتىكى قۇرۇتقۇچلار يېتەرلىك بولمىغان ياكى ئۇنىڭ رېئاكسىيەچانلىقى قوش مەقسەتكە خىزمەت قىلىدىغان ئەھۋاللاردا ئىشلىتىلىدۇ.

لىتىي گىدرىد، ئۆزىگە خاس كۆك-ئاق رەڭلىك كىرىستاللىرى ۋە نەملىككە كۈچلۈك رېئاكسىيە قىلىش ئىقتىدارىغا ئىگە بولۇپ، ئاددىي خىمىيىلىك بىرىكمىدىن كۆپ نەرسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئۇ لىتىي ئاليۇمىن گىدرىد ۋە سىلان قاتارلىق مۇھىم رېئاگېنتلارنىڭ مۇھىم سانائەت ئالدىنقىسى، بىرىكتۈرۈشتىكى كۈچلۈك بىۋاسىتە قايتۇرغۇچ ۋە قويۇقلاشتۇرۇش ئاگېنتى، شۇنداقلا كۆچمە ھىدروگېن مەنبەسى. ئەنئەنىۋى خىمىيەدىن باشقا، ئۇنىڭ ئۆزگىچە فىزىكىلىق خۇسۇسىيەتلىرى، بولۇپمۇ تۆۋەن زىچلىق ۋە يۇقىرى ھىدروگېن/لىتىي تەركىبىنىڭ بىرىكمىسى ئۇنى ئىلغار تېخنىكا ساھەسىگە ئېلىپ باردى. ئۇ يادرو رادىئاتسىيەسىگە قارشى مۇھىم يېنىك قالقان بولۇپ، ھازىر يۇقىرى زىچلىقتىكى ئىسسىقلىق ئېنېرگىيەسىنى ساقلاش ئارقىلىق كېيىنكى ئەۋلاد ئالەم بوشلۇقى ئېنېرگىيە سىستېمىلىرىنى ئىشقا ئاشۇرۇش تەتقىقاتىنىڭ ئالدىنقى سېپىدە تۇرماقتا. پىروفور تەبىئىتى سەۋەبىدىن ئېھتىياتچانلىق بىلەن بىر تەرەپ قىلىشنى تەلەپ قىلسىمۇ، لىتىي گىدرىدنىڭ كۆپ قىرلىق پايدىسى ئۇنىڭ تەجرىبىخانا ئۈسكۈنىلىرىدىن تارتىپ پلانېتلار ئارا ئالەم بوشلۇقىنىڭ چوڭقۇرلۇقىغىچە بولغان ئىنتايىن كەڭ دائىرىلىك ئىلمىي ۋە قۇرۇلۇش پەنلىرىدە داۋاملىق مۇھىملىقىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ. ئۇنىڭ ئاساسىي خىمىيىلىك ئىشلەپچىقىرىش ۋە ئالەم بوشلۇقىنى تەكشۈرۈشتىكى رولى ئۇنىڭ يۇقىرى ئېنېرگىيە زىچلىقى ۋە ئۆزگىچە ئىقتىدارغا ئىگە ماتېرىيال سۈپىتىدە مەڭگۈلۈك قىممىتىنى نامايان قىلىدۇ.