O fluoreto de lítio é um sólido inorgânico cuja fórmula química é LiF. É composto de íons de lítio+ e F- que estão ligados por meio de uma ligação iônica. É encontrada em pequenas quantidades em vários minerais, especialmente silicatos como a lepidolita, na água do mar e em muitos poços minerais.
Tem sido amplamente utilizado em dispositivos ópticos devido à sua transparência em uma ampla faixa de comprimentos de onda, desde o espectro infravermelho (IR) ao ultravioleta UV, passando pelo visível.
Também tem sido usado em dispositivos para detectar radiação perigosa em trabalhos onde as pessoas ficam expostas a ela por um curto período de tempo. Além disso, é utilizado como material para fundir alumínio ou na fabricação de vidros para lentes ou vidros e na fabricação de cerâmicas..
Serve como um material de revestimento para os componentes da bateria de íon de lítio e para evitar a perda inicial de carga das baterias.
Índice do artigo
O fluoreto de lítio é um composto iônico, ou seja, formado pela união do cátion Li+ e o ânion F-. A força que os mantém unidos é eletrostática e é chamada de ligação iônica..
Quando o lítio se combina, ele cede um elétron ao flúor, deixando ambos em uma forma mais estável do que a inicial, conforme explicado a seguir..
O elemento lítio possui a seguinte configuração eletrônica: [He] 1sdois 2s1 e ao transferir um elétron, a estrutura eletrônica fica assim: [He] 1sdois que é muito mais estável.
O elemento flúor cuja configuração eletrônica é: [Ne] 1sdois 2sdois 2 P5, ao aceitar o elétron, ele permanece na forma [Ne] 1sdois 2sdois 2 P6, mais estável.
- Fluoreto de lítio
- Fluorolítio
- Monofluoreto de lítio
Sólido branco, que cristaliza em estrutura cúbica, como cloreto de sódio NaCl.
26 g / mol
848,2 ºC
1673 ºC, embora volatilize a 1100-1200 ºC
2.640 g / cm3
1,3915
Ligeiramente solúvel em água: 0,27 g / 100 g de água a 18 ºC; 0,134 g / 100 g a 25 ° C Solúvel em meio ácido. Insolúvel em álcool.
Seus vapores apresentam espécies diméricas (LiF)dois e trimérico (LiF)3. Com ácido fluorídrico HF forma bifluoreto de lítio LiHFdois; com hidróxido de lítio forma um sal duplo LiF. LiOH.
O fluoreto de lítio LiF pode ser obtido pela reação entre o ácido fluorídrico HF e o hidróxido de lítio LiOH ou carbonato de lítio LidoisCO3.
No entanto, está presente em pequenas quantidades em certos minerais como a lepidolita e na água do mar..
O LiF é utilizado na forma de cristais compactos em espectrofotômetros de infravermelho (IR) devido à excelente dispersão que apresentam na faixa de comprimento de onda entre 4000 e 1600 cm.-1.
Grandes cristais de LiF são obtidos a partir de soluções saturadas deste sal. Pode substituir cristais naturais de fluorita em vários tipos de aparelhos ópticos.
Cristais grandes e puros são usados em sistemas ópticos para luz ultravioleta (UV), visível e infravermelha e em monocromadores de raios-X (0,03-0,38 nm).
Também é utilizado como material de revestimento óptico para a região do UV devido à sua ampla banda óptica, maior que a de outros fluoretos metálicos..
Sua transparência na radiação ultravioleta (90-200 nm) o torna ideal como revestimento protetor em espelhos de alumínio (Al). Espelhos LiF / Al são usados em sistemas de telescópio óptico para aplicações no espaço.
Esses revestimentos são obtidos por deposição física de vapor e deposição de camada em nível atômico..
O fluoreto de lítio tem sido amplamente utilizado em detectores termoluminescentes para radiação de fótons, nêutrons e partículas β (beta)..
Os detectores termoluminescentes economizam a energia da radiação quando são expostos a ela. Mais tarde, quando aquecidos, eles liberam a energia armazenada na forma de luz..
Para esta aplicação, o LiF é geralmente dopado com impurezas de magnésio (Mg) e titânio (Ti). Essas impurezas geram certos níveis de energia que atuam como buracos onde os elétrons liberados pela radiação são aprisionados. Quando o material é aquecido, esses elétrons voltam ao seu estado de energia original, emitindo luz.
A intensidade da luz emitida depende diretamente da energia absorvida pelo material.
Os detectores termoluminescentes LiF foram testados com sucesso para medir campos complexos de radiação, como aqueles presentes no Large Hadron Collider, ou LHC. Grande Colisor de Hádrons), localizado na Organização Europeia para Pesquisa Nuclear, conhecido como CERN (por sua sigla do francês Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).
A radiação nos experimentos realizados neste centro de pesquisas apresenta hádrons, nêutrons e elétrons / pósitrons, entre outros tipos de partículas subatômicas, todos eles detectáveis com LiF..
LiF foi testado com sucesso na forma de nanocompósitos com cobalto (Co) e ferro (Fe) como materiais para a pré-iniciação. prelitiação) do material catódico das baterias de íon de lítio.
Durante o primeiro ciclo de carga ou estágio de formação de uma bateria de íon de lítio, o eletrólito orgânico se decompõe para formar uma fase sólida na superfície do ânodo..
Este processo consome lítio do cátodo e reduz a energia em 5 a 20% da capacidade total da bateria de íon de lítio..
Por esse motivo, foi investigada a pré-iniciação eletroquímica do cátodo, que gera uma extração eletroquímica do lítio do nanocompósito, que atua como doador de lítio, evitando assim o consumo do lítio do cátodo..
Os nanocompósitos LiF / Co e LiF / Fe possuem alta capacidade de doar lítio para o cátodo, sendo fáceis de sintetizar, estáveis em condições ambientais e de processamento em bateria.
O fluoreto de lítio é usado como um fluxo de soldagem, especialmente alumínio, e em revestimentos para hastes de soldagem. Também usado em células de redução de alumínio.
É amplamente utilizado na fabricação de vidros (como lentes) em que o coeficiente de expansão diminui. Também é utilizado na fabricação de cerâmicas. Além disso, é utilizado na fabricação de esmaltes e vernizes vítreos..
LiF é um componente de combustíveis para foguetes e combustíveis para certos tipos de reatores..
LiF também é usado em diodos emissores de luz ou componentes fotovoltaicos, para a injeção de elétrons em camadas internas.
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