比水還輕的金屬——鋰

2020-12-08 新華網客戶端

一說到金屬,大家的印象都是沉甸甸的,其實有一些金屬比水還輕。比如鋰,在化學元素周期表中,排行第三。它是目前世界上最輕的金屬,它的比重僅為0.534,重量也只有輕金屬鋁的1/5,同體積水的重量的1/2。鋰的熔點低,其導熱性和熱容量都是液態金屬中最大的。鋰很軟,可用小刀切割;韌性大,易於拉伸;具有可塑性,可壓延成片。因為鋰的化學活性很大,能為大氣所侵蝕,所以不能直接用作結構材料。

 

鋰被發現於1817年。十九世紀四五十年代以前,鋰的用途並不大,只是作為製造玻璃和陶瓷的添加劑。在現代工業和科學技術中,金屬鋰具有非常重要的地位,被廣泛應用於電子、化工、醫藥、玻璃、橡膠、陶瓷、核工業、航空航天、金屬冶煉、機械製造等領域。鋰是一種優質能源,燃燒後可放出大量的熱量。若用鋰或鋰化合物製成固體燃料來代替固體推進劑,可用作火箭、飛彈、宇航飛船的動力,不僅能量高、燃速大,而且具有極高的比衝量,提高這些空間飛行器的有效載荷。

鋰還能夠製造性能優異的輕質合金,比如鋰鎂合金、鋰鋁合金。這些合金強度大,重量輕,既能抗腐蝕,又能耐高溫、耐衝擊,還可以防止高速輻射粒子的穿透。

鋰也可以作為冶金工業中的脫氧劑和脫氯劑。煉銅時,加入極少量的鋰,就能把銅礦中的氧、氮、硫等雜質除掉,使銅的性能得到顯著的改善。

鋰的化合物也在各個領域發揮著它神奇的作用。無水氫氧化鋰和過氧化鋰有著很強的吸收二氧化碳的本領,能淨化空氣,使人精神飽滿,為載人宇宙飛船和深海潛艇中的工作人員帶來了福音。氟化鋰對紫外線有很高的透明度,用它製作的透鏡可以使天文學家捕捉到遠距離星光的輻射光,探測銀河系深處的秘密。溴化鋰被用於在製冷方面,溴化鋰吸收式製冷設備具有節約電力、節省空間、效果良好等優點。在食品保存方面,鋰也有用武之地,鋰鹽能用於食物保存,牛奶中加入極少量的碳酸鋰可以保持一年以上不變質。

不過談到鋰,在我們生活中最熟悉的還是「鋰電池」。鋰作為電極材料的作用亦不可忽視,鋰電池能量密度大、電壓高、工作溫度範圍寬、儲存壽命長,可為現代各種電子設備提供穩定可靠的電源,常用於心臟起搏器、助聽器、閃光燈、手錶、袖珍計算機等電子器件。

在自然界中,鋰在地殼中的分布很廣,但富集而具有工作價值的礦床不多。

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創,轉載時務請註明出處。

作者: 程方潔   [責任編輯: 李浩]

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