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. Aunque es inodoro, el fluoruro de litio tiene un sabor salino amargo. 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 . [3] 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 .
Nombres | |
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Nombre IUPAC Fluoruro de litio | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.029.229 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
LiF | |
Masa molar | 25,939 (2) g / mol |
Apariencia | polvo blanco o cristales transparentes, higroscópico |
Densidad | 2.635 g / cm 3 |
Punto de fusion | 845 ° C (1,553 ° F; 1,118 K) |
Punto de ebullición | 1.676 ° C (3.049 ° F; 1.949 K) |
0,127 g / 100 ml (18 ° C) 0,134 g / 100 ml (25 ° C) | |
Solubilidad | soluble en HF insoluble en alcohol |
−10,1 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Índice de refracción ( n D ) | 1.3915 |
Estructura | |
Cúbico centrado en la cara | |
a = 403,51 pm | |
Lineal | |
Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) | 1,507J / (g K) |
Entropía molar estándar ( S | 35,73 J / (mol · K) |
-616 kJ / mol | |
Peligros | |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
Declaraciones de peligro GHS | H301 , H315 , H319 , H335 [1] |
NFPA 704 (diamante de fuego) | 3 0 0 |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 143 mg / kg (oral, rata) [2] |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Cloruro de litio Bromuro de litio Yoduro de litio Astaturo de litio |
Otros cationes | Fluoruro de sodio Fluoruro de potasio Fluoruro de rubidio Fluoruro de cesio Fluoruro de francio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Fabricación
LiF se prepara a partir de hidróxido de litio o carbonato de litio con fluoruro de hidrógeno . [4]
Aplicaciones
Precursor de LiPF 6 para baterías
El fluoruro de litio se hace reaccionar con fluoruro de hidrógeno y pentacloruro de fósforo para producir hexafluorofosfato de litio , un ingrediente del electrolito de la batería de iones de litio .
En sales fundidas
El flúor se produce por electrólisis de bifluoruro de potasio fundido . Esta electrólisis procede 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 . [3] 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 ; LiF-BeF 2 (66-33% en moles).
Óptica
Debido a la gran banda prohibida del LiF, sus cristales son transparentes a la radiación ultravioleta de onda corta , más que cualquier otro material . Por tanto, el LiF se utiliza en ópticas especializadas para el espectro ultravioleta de vacío [5] (véase también el fluoruro de magnesio ). El fluoruro de litio se utiliza también como cristal de difracción en espectrometría de rayos X.
Detectores de radiacion
También se utiliza como un medio para registrar la exposición a la radiación ionizante de rayos gamma , partículas beta y neutrones (indirectamente, utilizando el6 3Li(n, alfa) reacción nuclear ) en dosímetros termoluminiscentes . 6 Se ha utilizado nanopolvo de LiF enriquecido al 96% como material de relleno reactivo de neutrones para detectores de neutrones semiconductores microestructurados (MSND). [6]
Reactores nucleares
El fluoruro de litio (altamente enriquecido en el isótopo común litio-7) forma el constituyente básico de la mezcla de sal 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 alrededor de 1 nm. La constante dieléctrica (o permitividad relativa) de LiF es 9.0. [7]
Ocurrencia natural
El fluoruro de litio de origen natural se conoce como el mineral extremadamente raro griceita . [8]
Referencias
- ^ "Fluoruro de litio - hoja de especificaciones del producto" . Sigma-Aldrich . Merck KGaA . Consultado el 1 de septiembre de 2019 .
- ^ "Fluoruro de litio" . Toxnet . NLM . Archivado desde el original el 12 de agosto de 2014 . Consultado el 10 de agosto de 2014 .
- ^ a b 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.
- ^ Bellinger SL, Fronk RG, McNeil WJ y col. (2012). "Detectores de neutrones microestructurados apilados de alta eficiencia mejorados rellenados con nanopartículas 6 LiF". IEEE Trans. Nucl. Sci. 59 (1): 167-173. doi : 10.1109 / TNS.2011.2175749 . S2CID 19657691 .
- ^ "Material óptico de fluoruro de litio (LiF)" . Crystran 19 . 2012.
- ^ McGregor DS, Bellinger SL, Shultis JK (2013). "Estado actual de los detectores de neutrones semiconductores microestructurados". Diario de crecimiento cristalino . 379 : 99-110. doi : 10.1016 / j.jcrysgro.2012.10.061 . hdl : 2097/16983 .
- ^ Andeen C, Fontanella J, Schuele D (1970). "Constante dieléctrica de baja frecuencia de LiF, NaF, NaCl, NaBr, KCl y KBr por el método de sustitución". Phys. Rev. B . 2 (12): 5068–73. doi : 10.1103 / PhysRevB.2.5068 .
- ^ "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 .