金屬中密度最小的金屬

2021-03-01 群銦薈萃

     金屬中密度最小的金屬是鋰, 它是一種銀白色的金屬元素,質軟。用於原子反應堆、制輕合金及電池等。

      鋰和它的化合物並不像其他的鹼金屬那麼典型,因為鋰的電荷密度很大並且有穩定的氦型雙電子層,使得鋰容易極化其他的分子或離子,自己本身卻不容易受到極化。這一點就影響到它和它的化合物的穩定性。

      由於電極電勢最負,鋰是已知元素(包括放射性元素)中金屬活動性最強(注意不是金屬性,已知元素中金屬性最強的是銫)的。

      2018年8月,中科院國家天文臺科研人員為首的團隊依託LAMOST發現一顆奇特天體,其鋰元素含量約是同類天體的3000倍,是人類已知鋰元素豐度最高的恆星。


一、物理性質

      銀白色金屬。質較軟,可用刀切割。是最輕的金屬,密度比所有的油和液態烴都小,故應存放於固體石蠟或者白凡士林中(在液體石蠟中鋰也會浮起)。

      鋰的密度非常小,僅有0.534g/cm³,為非氣態單質中最小的一個。因為鋰原子半徑小,故其比起其他的鹼金屬,壓縮性最小,硬度最大,熔點最高。

      溫度高於-117℃時,金屬鋰是典型的體心立方結構,但當溫度降至-201℃時,開始轉變為面心立方結構,溫度越低,轉變程度越大,但是轉變不完全。在20℃時,鋰的晶格常數為3.50Å,電導約為銀的五分之一。*鋰容易地與鐵以外的任意一種金屬熔合。

鋰的焰色反應為紫紅色。

二、含量分布

       在自然界中,主要以鋰輝石、鋰雲母及磷鋁石礦的形式存在。

      鋰在地殼中的自然儲量為1100萬噸,可開採儲量410萬噸。2004年,世界鋰開採量為20200噸, 其中,智利開採7990噸,澳大利亞3930噸,中國2630噸,俄羅斯2200噸,阿根廷1970噸。

      鋰號稱「稀有金屬」,其實它在地殼中的含量不算「稀有」,地殼中約有0.0065%的鋰,其豐度居第二十七位。已知含鋰的礦物有150多種,其中主要有鋰輝石、鋰雲母、透鋰長石等。

      海水中鋰的含量不算少,總儲量達2600億噸,可惜濃度太小,提煉實在困難。某些礦泉水和植物機體裡,含有豐富的鋰。

      如有些紅色、黃色的海藻和菸草中,往往含有較多的鋰化合物,可供開發利用。中國的鋰礦資源豐富,以中國的鋰鹽產量計算,僅江西雲母鋰礦就可供開採上百年。


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