Litiumu hydride (LiH), alakomeji alakomeji ti o rọrun ti o ni litiumu ati hydrogen, duro bi ohun elo ti imọ-jinlẹ pataki ati pataki ile-iṣẹ laibikita agbekalẹ ti o dabi ẹnipe taara. Ti o farahan bi lile, awọn kirisita funfun-buluu, iyọ aibikita yii ni apapo alailẹgbẹ ti ifaseyin kemikali ati awọn ohun-ini ti ara ti o ti ni ifipamo ipa rẹ ni oniruuru ati awọn ohun elo to ṣe pataki nigbagbogbo, ti o wa lati iṣelọpọ kemikali to dara si imọ-ẹrọ aaye gige-eti. Irin-ajo rẹ lati inu iyanilenu yàrá kan si ohun elo ti o fun awọn imọ-ẹrọ to ti ni ilọsiwaju tẹnumọ iwulo iyalẹnu rẹ.
Pataki Properties ati mimu riro
Lithium hydride jẹ ifihan nipasẹ aaye yo ti o ga (isunmọ 680°C) ati iwuwo kekere (ni ayika 0.78 g/cm³), ti o jẹ ki o jẹ ọkan ninu awọn agbo ogun ionic fẹẹrẹ julọ ti a mọ. O crystallizes ni onigun apata-iyọ be. Bibẹẹkọ, abuda asọye rẹ julọ, ati ifosiwewe pataki kan ninu awọn ibeere mimu rẹ, jẹ ifaseyin to gaju pẹlu ọrinrin. LiH jẹ hygroscopic giga ati flammable ni ọrinrin. Nigbati o ba kan si omi tabi paapaa ọriniinitutu oju aye, o gba agbara ati iṣesi exothermic: LiH + H₂O → LiOH + H₂. Idahun yii ṣe ominira gaasi hydrogen ni iyara, eyiti o jẹ ina pupọ ati pe o fa awọn eewu bugbamu nla ti ko ba ṣakoso. Nitoribẹẹ, LiH gbọdọ wa ni ọwọ ati tọju labẹ awọn ipo inert muna, ni igbagbogbo ni oju-aye ti argon gbẹ tabi nitrogen, ni lilo awọn ilana amọja bii awọn apoti ibọwọ tabi awọn laini Schlenk. Iṣe ifaseyin atorunwa yii, lakoko ipenija mimu, tun jẹ orisun pupọ ti iwulo rẹ.
Core Industrial ati Kemikali Awọn ohun elo
1.Precursor fun Complex Hydrides: Ọkan ninu awọn lilo ile-iṣẹ pataki julọ ti LiH jẹ ohun elo ibẹrẹ pataki fun iṣelọpọ ti Litiumu Aluminiomu Hydride (LiAlH₄), reagent okuta igun ni Organic ati kemistri inorganic. LiAlH₄ jẹ iṣelọpọ nipasẹ didaṣe LiH pẹlu alumini kiloraidi (AlCl₃) ni awọn ohun elo ethereal. LiAlH₄ funrararẹ jẹ alagbara pupọ ati aṣoju idinku wapọ, pataki fun idinku awọn ẹgbẹ carbonyl, awọn acids carboxylic, esters, ati ọpọlọpọ awọn ẹgbẹ iṣẹ ṣiṣe miiran ni awọn oogun, awọn kemikali to dara, ati iṣelọpọ polima. Laisi LiH, iṣelọpọ ti iṣuna ọrọ-aje ti LiAlH₄ yoo jẹ aiṣeṣẹ.
2.Silane Production: LiH ṣe ipa pataki ninu iṣelọpọ ti silane (SiH₄), iṣaju bọtini fun ohun alumọni ultra-pure ti a lo ninu awọn ẹrọ semikondokito ati awọn sẹẹli oorun. Ọna ile-iṣẹ akọkọ jẹ iṣesi ti LiH pẹlu ohun alumọni tetrachloride (SiCl₄): 4 LiH + SiCl₄ → SiH₄ + 4 LiCl. Awọn ibeere mimọ giga ti Silane jẹ ki ilana orisun LiH yii ṣe pataki fun ẹrọ itanna ati awọn ile-iṣẹ fọtovoltaics.
3.Powerful Reducing Agent: Taara, LiH ṣiṣẹ bi oluranlowo idinku ti o lagbara ni awọn ẹya-ara ati iṣelọpọ ti kolaginni. Agbara idinku ti o lagbara (o pọju idinku boṣewa ~ -2.25 V) ngbanilaaye lati dinku ọpọlọpọ awọn oxides irin, awọn halides, ati awọn agbo ogun Organic unsaturated labẹ awọn ipo iwọn otutu giga tabi ni awọn eto idamimu kan pato. O wulo ni pataki fun ṣiṣẹda awọn hydrides irin tabi idinku awọn ẹgbẹ iṣẹ ṣiṣe ti ko ni iraye si nibiti awọn reagents milder kuna.
4.Condensation Agent in Organic Synthesis: LiH wa ohun elo bi oluranlowo condensation, paapaa ni awọn aati bi condensation Knoevenagel tabi awọn aati iru aldol. O le ṣe bi ipilẹ kan lati deprotonate awọn sobusitireti ekikan, irọrun idasile mnu erogba-erogba. Anfani rẹ nigbagbogbo wa ni yiyan ati solubility ti awọn iyọ litiumu ti a ṣẹda bi awọn ọja.
5.Portable Hydrogen Source: Idahun ti o lagbara ti LiH pẹlu omi lati ṣe agbejade gaasi hydrogen jẹ ki o jẹ oludije ti o wuyi bi orisun to ṣee gbe ti hydrogen. Ohun-ini yii ti ṣawari fun awọn ohun elo bii awọn sẹẹli idana (paapaa fun onakan, awọn ibeere iwuwo-agbara-giga), awọn inflators pajawiri, ati iran hydrogen-iwọn-yàrá nibiti itusilẹ iṣakoso ti ṣee ṣe. Lakoko ti awọn italaya ti o nii ṣe pẹlu awọn kainetik esi, iṣakoso ooru, ati iwuwo ti iṣelọpọ litiumu hydroxide wa, agbara ibi ipamọ hydrogen giga nipasẹ iwuwo (LiH ni ~ 12.6 wt% H₂ itusilẹ nipasẹ H₂O) jẹ ọranyan fun awọn oju iṣẹlẹ kan pato, ni pataki ni akawe si gaasi fisinuirindigbindigbin.
Awọn ohun elo to ti ni ilọsiwaju: Idabobo ati Ibi ipamọ Agbara
1.Lightweight Nuclear Shielding Material: Ni ikọja ifasilẹ kemikali rẹ, LiH ni awọn ohun-ini ti ara alailẹgbẹ fun awọn ohun elo iparun. Awọn eroja nọmba atomiki kekere rẹ (lithium ati hydrogen) jẹ ki o munadoko pupọ ni iwọntunwọnsi ati gbigba awọn neutroni gbigbona fa nipasẹ ⁶Li(n,α)³H imuse imudani ati pipinka proton. Ni pataki, iwuwo kekere rẹ jẹ ki o jẹ ohun elo idabobo iparun iwuwo fẹẹrẹ, nfunni ni awọn anfani pataki lori awọn ohun elo ibile bii adari tabi kọnkiti ninu awọn ohun elo to ṣe pataki. Eyi ṣe pataki ni pataki ni oju-ofurufu (awọn ẹrọ itanna ọkọ oju-ofurufu ati awọn atukọ), awọn orisun neutroni agbeka, ati awọn apoti gbigbe ọkọ iparun nibiti idinku ibi-pipa jẹ pataki julọ. LiH ṣe aabo ni imunadoko lati itankalẹ ti a ṣẹda nipasẹ awọn aati iparun, paapaa itankalẹ neutroni.
2.Thermal Energy Storage for Space Power Systems: Boya julọ futuristic ati ohun elo ti a ṣe iwadi ni itara ni lilo LiH fun titoju agbara gbona fun awọn eto agbara aaye. Awọn iṣẹ apinfunni aaye to ti ni ilọsiwaju, ni pataki awọn ti o n lọ jinna si Oorun (fun apẹẹrẹ, si awọn aye aye ita tabi awọn ọpa oṣupa lakoko alẹ ti o gbooro), nilo awọn ọna ṣiṣe agbara to lagbara ti o jẹ ominira ti itanna oorun. Radioisotope Thermoelectric Generators (RTGs) yi ooru pada lati ibajẹ radioisotopes (bii Plutonium-238) sinu ina. LiH ti wa ni iwadii bi ohun elo Ibi ipamọ Agbara Gbona (TES) ti a ṣepọ pẹlu awọn eto wọnyi. Ilana naa nmu ooru wiwaba LiH ga julọ ti idapọ (ojuami yo ~ 680 ° C, ooru ti idapọ ~ 2,950 J/g - pataki ti o ga ju awọn iyọ ti o wọpọ bi NaCl tabi awọn iyọ oorun). Didà LiH le fa iye ooru lọpọlọpọ lati RTG lakoko “gbigba agbara.” Lakoko awọn akoko oṣupa tabi ibeere agbara tente oke, ooru ti o fipamọ ni a tu silẹ bi LiH ṣe mule, mimu iwọn otutu iduroṣinṣin duro fun awọn oluyipada thermoelectric ati aridaju ilọsiwaju, iṣelọpọ agbara itanna ti o gbẹkẹle paapaa nigbati orisun ooru akọkọ ba yipada tabi lakoko okunkun gigun. Iwadi fojusi lori ibamu pẹlu awọn ohun elo imudani, iduroṣinṣin igba pipẹ labẹ gigun kẹkẹ gbona, ati jijẹ apẹrẹ eto fun ṣiṣe ti o pọju ati igbẹkẹle ni agbegbe aaye lile. NASA ati awọn ile-iṣẹ aaye miiran n wo TES ti o da lori LiH gẹgẹbi imọ-ẹrọ ti n muu ṣiṣẹ pataki fun iṣawari aaye jinlẹ gigun ati awọn iṣẹ ṣiṣe oju oṣupa.
Afikun IwUlO: Desiccant Properties
Lilo isunmọ rẹ kikan fun omi, LiH tun n ṣiṣẹ bi apanirun ti o dara julọ fun awọn gaasi gbigbẹ ati awọn olomi ni awọn ohun elo amọja ti o nilo awọn ipele ọrinrin kekere pupọ. Bibẹẹkọ, iṣesi ti ko le yipada pẹlu omi (njẹ LiH ati iṣelọpọ H₂ gaasi ati LiOH) ati awọn eewu to somọ tumọ si pe o jẹ lilo ni gbogbogbo nibiti awọn apanirun ti o wọpọ bii sieves molikula tabi pentoxide irawọ owurọ ko to, tabi nibiti ifasẹyin rẹ ṣe iranṣẹ idi meji kan.
Lithium hydride, pẹlu awọn kirisita bulu-funfun ti o ni iyatọ ati ifaseyin ti o lagbara si ọrinrin, jẹ diẹ sii ju idapọ kemikali ti o rọrun lọ. O jẹ aṣaaju ile-iṣẹ ti ko ṣe pataki fun awọn reagents to ṣe pataki bi litiumu aluminiomu hydride ati silane, idinku taara taara ati aṣoju ifunmọ ninu iṣelọpọ, ati orisun kan ti hydrogen to ṣee gbe. Ni ikọja kemistri ibile, awọn ohun-ini alailẹgbẹ rẹ - ni pataki apapo iwuwo kekere ati akoonu hydrogen/lithium giga - ti gbe e lọ si awọn agbegbe imọ-ẹrọ to ti ni ilọsiwaju. O ṣe iranṣẹ bi apata iwuwo fẹẹrẹ to ṣe pataki si itankalẹ iparun ati pe o wa ni iwaju iwaju ti iwadii fun ṣiṣe awọn eto agbara aaye ti iran atẹle nipasẹ ibi ipamọ agbara iwuwo giga-giga. Lakoko ti o nbeere mimu iṣọra nitori iseda pyrophoric rẹ, IwUlO multifaceted ti litiumu hydride ṣe idaniloju ibaramu ilọsiwaju rẹ kọja iwoye nla ti imọ-jinlẹ ati awọn ilana imọ-ẹrọ, lati ibujoko yàrá si ijinle aaye interplanetary. Ipa rẹ ni atilẹyin iṣelọpọ kemikali ipilẹ mejeeji ati iṣawari aaye aṣáájú-ọnà tẹnumọ iye pipẹ rẹ bi ohun elo ti iwuwo agbara giga ati iṣẹ ṣiṣe alailẹgbẹ.
Akoko ifiweranṣẹ: Jul-30-2025