说到金属中最轻的金属,当然是锂了。锂的比重只有0.534,大约是水的一半。就连铝都比它重四倍,用普通的刀就能轻松切成好几块。
锂并不像普通金属一样用来制造各种物体,被发现时也很少被使用很多年。直到第一次世界大战前,德国在工业生产中急需锡,但缺乏锡的矿物原料。人们不得不寻找替代品,于是锂就在这个时候出现了,但同时也开始大显身手。
现代技术要求光学材料不仅能传输可见光,还能传输紫外线和X射线。同时,它们应该具有良好的热稳定性、高电阻率和低介电损耗。锂玻璃具有如此宝贵的光学特性,所以电视机的屏幕是由锂玻璃制成的。
普通望远镜很难捕捉到遥远恒星的辐射,因此在天文观测中很少使用。由氟化锂晶体制成的透镜安装在天文望远镜上。由于氟化锂对紫外线的透明度最高,天文学家可以用它来洞察隐藏在银河系最深处的奥秘。
锂也是制造高能电池的重要原料。1977年,世界上出现了硬币形状的锂电池,直径23毫米,厚度2.5毫米,小于一枚五分硬币的大小。它非常适用于微型和薄型电子仪器。这种锂电池可用于低功耗液晶台式电脑,可连续使用5~10年,无需更换。用锂电池启动汽车成本低,不会污染大气。
碱性电池组的电解液是氢氧化钠。如果加入几克氢氧化锂,电池的使用寿命可以提高一倍,电池的适用温度范围也扩大了。当温度降至零下20摄氏度时,电解质不会凝固;温度升到40度就不放电了。
锂的一些有机化合物,如硬脂酸锂、棕榈酸锂等。,在环境温度变化时能保持相同的性能,是理想的润滑剂。这种润滑剂一旦添加到汽车的易磨损部位,就可以永久使用。即使是在南极大陆零下60摄氏度的冰原上,锂润滑剂依然可以让汽车自由驰骋而不会结冰。
锂是一种理想的火箭燃料。火箭需要很大的动力才能克服地球引力,才能飞向外太空空。煤油曾被认为是以液氧为氧化剂的最高效燃料,其热值为2300大卡/千克。现在,铍和锂被科学家认为是火箭燃料的最佳金属。锂燃料燃烧释放的热量达到10270千卡/千克。
在原子能行业,锂也大显身手。科学家发现,同位素锂-6的原子核很容易被中子分裂。锂-6每吸收一个中子,锂的原子核就会变得不稳定,有时会变成两个新原子:氦和氚。在高温下,氚原子与氘结合释放出巨大的热核能量。当中子轰击由同位素锂-6和氘合成的化合物氘化锂时,会发生强烈的热核反应。因此,锂氚成为核反应堆的理想核燃料,比铀便宜。锂反应堆不会形成放射性裂变产物,核反应过程更容易控制。
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