小金属 大能耐
2016-01-04岳庆先
岳庆先
1817年.瑞典化学家阿尔费特逊从矿石中发现了一种新元素——锂.1818年.英国化学家戴维用电解法首次制得了锂单质.
银白色的单质锂,生性活泼。在空气中不仅可以跟氧气化合生成氧化锂.还能与“生性孤僻”的氮气反应生成氮化锂.因此,在空气中,锂的表面会产生一层黑色的固体.为了“严加管束”.人们不得不把制得的金属锂“囚禁”在石蜡或凡士林中.或者密封在金属罐中.锂不仅在碱金属中密度最小.在所有金属中也是最轻的一个,密度只有0.53g/cm3.它的质量只有同体积铝的1/5.
锂是金属王国中的“小弟弟”。但能耐却相当大.锂及其化合物有多种非其他金属可比的用途.现介绍一些如下.
在冶金工业中。金属锂可用作脱氧剂和脱气剂.以改善有关金属及合金的性能.例如,金属锂可提高铜的导电性.锂是铅基轴承合金的成分之一(含锂约为0.1%-0.01%),也可与铍、镁或铝等形成轻质合金,这种合金具有良好的机械性能和抗腐蚀性.已试作火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船的部件.
熔融的锂能跟氢气反应生成氢化锂.氢化锂遇水即产生大量的氢气.可用来制作宇宙飞船中的燃料电池.
锂的熔点低而沸点高,即液态范围大,传热性能好。蒸发热高.所以锂是原子核反应堆中的优良热载体.也可用作火箭喷嘴的冷却剂.
然而.锂最重要的用途是作为核聚变反应的原料之一,自然界中的锂有两种同位素:锂-6和锂-7.前者约占锂总量的7.4%.其中.锂-6是核聚变反应(又称热核反应)的原料之一.氢弹的强破坏力来源于热核反应发生时释放出的巨大能量.其发生的是不可控制的热核反应.有关科技人员已在研究控制热核反应中能量释放的方法,一旦研究成功。就能够利用这种新能源.这种新能源比起现有的利用核裂变反应的核电站来说.优点在于核聚变反应的产物是稳定同位素.不像核裂变反应那样会产生对人体有害的放射性物质.另外。自然界可提供的核聚变反应的原料要比核裂变所需的原料丰富得多.
锂和某些锂化合物还在高能电池和医药方面得到应用.
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池.锂电池由于具有自放电率低、放电电压平缓等优点。最早应用在心脏起搏器中.使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电.拯救了数以万计的心脏病患者.用锂电池作动力开发的新能源汽车。可以反复多次充电.是解决汽车用油危机和汽车尾气污染的重要途径.1992年.科学家成功开发了锂离子电池.将锂离子嵌入化合物中作为电源的正、负极.这种锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等优点。被广泛应用在移动电话、笔记本电脑、计算器等便携式电子设备上。极大地方便了人们的工作和生活.锂离子电池也成为21世纪发展的理想能源载体.
另有研究发现,锂是有效的情绪稳定剂.对治疗急性躁狂症有良好效果.此外,锂还能改善造血功能,提高人体的免疫机能.更有意思的是,有人研究发现,当狼吃下含有锂化合物的肉食后,会引起消化不良。食欲大减,从而改变狼食肉的习性,这种习性还具有遗传性.
责任编辑 彭德利endprint