stringtranslate.com

fluoruro de litio

El fluoruro de litio es un compuesto inorgánico con la fórmula química LiF. Es un sólido incoloro que cambia a blanco al disminuir el tamaño del cristal. Su estructura es análoga a la del cloruro de sodio , pero es mucho menos soluble en agua. Se utiliza principalmente como componente de sales fundidas . [4] En parte porque Li y F son elementos ligeros, y en parte porque F 2 es altamente reactivo, la formación de LiF a partir de los elementos libera una de las energías más altas por masa de reactivos , solo superada por la del BeO .

Fabricación

El LiF se prepara a partir de hidróxido de litio o carbonato de litio con fluoruro de hidrógeno . [5]

Aplicaciones

Precursor del hexafluorofosfato de litio para baterías

El fluoruro de litio se hace reaccionar con fluoruro de hidrógeno (HF) y pentacloruro de fósforo para producir hexafluorofosfato de litio Li[PF 6 ] , un ingrediente del electrolito de las baterías de iones de litio .

El fluoruro de litio por sí solo no absorbe fluoruro de hidrógeno para formar una sal de bifluoruro . [6]

En sales fundidas

El flúor se produce por electrólisis del bifluoruro de potasio fundido . Esta electrólisis se produce de manera más eficiente cuando el electrolito contiene un pequeño porcentaje de LiF, posiblemente porque facilita la formación de una interfaz Li-CF en los electrodos de carbono . [4] Una sal fundida útil, FLiNaK , consiste en una mezcla de LiF, junto con fluoruro de sodio y fluoruro de potasio . El refrigerante principal para el experimento del reactor de sales fundidas fue FLiBe ; 2LiF·BeF 2 (66 % molar de LiF, 33 % molar de BeF 2 ).

Óptica

Debido a la gran banda prohibida del LiF, sus cristales son transparentes a la radiación ultravioleta de longitud de onda corta , más que cualquier otro material . Por tanto, el LiF se utiliza en óptica especializada para el espectro ultravioleta del vacío. [7] (Ver también fluoruro de magnesio ). El fluoruro de litio también se utiliza como cristal difractor en espectrometría de rayos X.

Detectores de radiación

También se utiliza como medio para registrar la exposición a la radiación ionizante de rayos gamma , partículas beta y neutrones (indirectamente, utilizando el6
3
li
(n,alfa) reacción nuclear ) en dosímetros termoluminiscentes . Se ha utilizado nanopolvo de 6 LiF enriquecido al 96% como material de relleno reactivo a neutrones para detectores de neutrones semiconductores microestructurados (MSND). [8]

Reactores nucleares

El fluoruro de litio (altamente enriquecido en el isótopo común litio-7) forma el constituyente básico de la mezcla de sales de fluoruro preferida utilizada en los reactores nucleares de fluoruro líquido . Normalmente, el fluoruro de litio se mezcla con fluoruro de berilio para formar un disolvente base ( FLiBe ), en el que se introducen fluoruros de uranio y torio. El fluoruro de litio es excepcionalmente estable químicamente y las mezclas LiF/ BeF 2 ( FLiBe ) tienen puntos de fusión bajos (360 a 459 °C o 680 a 858 °F) y las mejores propiedades neutrónicas de las combinaciones de sales de fluoruro apropiadas para uso en reactores. MSRE utilizó dos mezclas diferentes en los dos circuitos de refrigeración.

Cátodo para PLED y OLED

El fluoruro de litio se usa ampliamente en PLED y OLED como capa de acoplamiento para mejorar la inyección de electrones. El espesor de la capa de LiF suele ser de aproximadamente 1  nm . La constante dieléctrica (o permitividad relativa, ε) del LiF es 9,0. [9]

ocurrencia natural

El fluoruro de litio natural se conoce como el mineral extremadamente raro griceita. [10]

Referencias

  1. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual CRC de Química y Física (99 ed.). Prensa CRC. págs. 5–188. ISBN 978-1138561632.
  2. ^ "Fluoruro de litio - Hoja de especificaciones del producto". Sigma-Aldrich . Merck KGaA . Consultado el 1 de septiembre de 2019 .
  3. ^ "Fluoruro de litio". Toxnet . NLM . Archivado desde el original el 12 de agosto de 2014 . Consultado el 10 de agosto de 2014 .
  4. ^ ab Aigueperse J, Mollard P, Devilliers D, et al. (2005). "Compuestos de flúor inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a11_307. ISBN 9783527303854.
  5. ^ Bellinger SL, Fronk RG, McNeil WJ y col. (2012). "Detectores de neutrones microestructurados apilados de alta eficiencia mejorados y rellenos con nanopartículas 6 LiF". Traducción IEEE. Núcleo. Ciencia. 59 (1): 167-173. Código Bib : 2012ITNS...59..167B. doi :10.1109/TNS.2011.2175749. S2CID  19657691.
  6. ^ Aigueperse, Jean; Mollard, Paul; Diabólicos, Didier; Chemla, Marius; Faron, Robert; Romano, René; Cuér, Jean Pierre (2000). "Compuestos de flúor inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a11_307. ISBN 978-3527306732.
  7. ^ "Material óptico de fluoruro de litio (LiF)". Crystran 19 . 2012.
  8. ^ McGregor DS, Bellinger SL, Shultis JK (2013). "Estado actual de los detectores de neutrones semiconductores microestructurados". Revista de crecimiento cristalino . 379 : 99-110. Código Bib : 2013JCrGr.379...99M. doi :10.1016/j.jcrysgro.2012.10.061. hdl : 2097/16983 .
  9. ^ Andeen C, Fontanella J, Schuele D (1970). "Constante dieléctrica de baja frecuencia de LiF, NaF, NaCl, NaBr, KCl y KBr mediante el método de sustitución". Física. Rev. B. 2 (12): 5068–73. Código bibliográfico : 1970PhRvB...2.5068A. doi : 10.1103/PhysRevB.2.5068.
  10. ^ "Información y datos del mineral griceita". Mindat.org . Archivado desde el original el 7 de marzo de 2014 . Consultado el 22 de enero de 2014 .