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寶石紅透明晶體或微粒。易水解,生成氫氧化鋰和氨氣,加熱可發生劇烈燃燒。用於固體電解質和催化劑。用鋰和氮氣化合而得。

1簡介

中文同義詞:一氮化鋰;氮化鋰, 99.4% (METALS BASIS);氮化鋰,99.4%(金屬基);
英文同義詞:Nitrure de lithium [French]; Nitruro de litio [Spanish]; Trilithium nitride;UN2806;
trilithium nitrogen(-3) anion;
CAS號:26134-62-3;
EINECS號:247-475-2;
Mol文件:26134-62-3.mol。

2物理性質

氮化鋰結構式

  氮化鋰結構式

外觀與性狀:紅寶石色的半透明晶體,為六方晶系。
熔點(℃):840~850
相對密度(水=1):1.28
溶解性:不溶於多數有機溶劑。

3化學性質

常溫下在乾燥空氣中與氧不反應,加熱容易著火,發生劇烈燃燒。在潮濕空氣中緩慢分解成氫氧化鋰並放出氨。與水反應。遇二氧化碳生成碳酸鋰。
如果遵照規格使用和儲存則不會分解。避免接觸氧化物,水分/潮濕,酸,空氣。遇濕氣分解放出氨氣,故應在氮氣中保存。
Li3N為深紅色晶體。低溫形成離子鍵,可表示為(Li+)3N3-。熔點813℃,密度138。在潮濕的空氣中穩定,因表面覆蓋了一層保護層。與水反應生成氫氧化鋰和氨。在氫氣中加熱轉變成氫化鋰,並放出Li3N的離子電導率高而電子電導率非常代,是最好的固體鋰電解質之一。Li|Li3N|PbI2和Li|Li3N|Li3N+TiS2等電池都是以Li3N作固體電解質的全固態鋰電池。Li3N還是六方氮化硼轉變為立方氮化硼的有效催化劑。可在200℃、1.01兆帕(10大氣壓)下由鋰和氮直接反應製得。
生態學數據:
對水是稍微危害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環境。
計算化學數據:
1、氫鍵供體數量:1;
2、氫鍵受體數量:1;
3、可旋轉化學鍵數量:0;
4、拓撲分子極性表面積(TPSA):1;
5、重原子數:4;
6、表面電荷:2;
7、複雜度: 3.2;
8、同位素原子數量:0;
9、確定原子立構中心數量:0;
10、不確定原子立構中心數量:0;
11、確定化學鍵立構中心數量:0;
12、不確定化學鍵立構中心數量:0;
13、共價鍵單元數量:4。

4製備

(一)可在200℃、1.01兆帕(10大氣壓)下由鋰和氮直接反應製得。
(二)該方法是在高溫下用金屬鋰和純凈的氮氣直接反應,製得的產品純度可達95%~99%。
製備裝置:
1—氮氣瓶;2—冷卻管;3—電爐;4—橡膠塞;
G—反應管;J—U形管;K—倒流瓶;
L—洗氣瓶;M—玻璃旋塞
1、將氮氣通過裝有五氧化二磷的U形管和赤熱銅屑的石英管,以充分脫氧。然後使氮氣通過氫氧化鉀乾燥管和濃硫酸的洗氣瓶,進一步除去水分。反應管是長90cm、內徑為5cm的鐵管,管內裝有一個小鐵盤和一個大鐵盤。管外有電阻絲加熱並有熱電偶測量溫度。
首先,將氮氣通入反應管(注意:準備反應、進行反應和反應結束始終是在氮氣中)。逐步升溫至200℃,目的是驅趕反應管內的空氣和水分。待反應管冷卻,在小盤中加入一粒新切的0.5cm大小的鋰粒,用來脫氧脫水。在大盤中加入10~12粒同樣大小的鋰粒作為反應物。通氣1h后緩慢升溫至450℃。反應結束后,緩慢打開旋塞,逐漸降低氮氣的壓力。待反應管冷卻至室溫,取出氮化鋰產物。
2、該方法是用氧化鋯坩堝作容器,在800℃高溫下進行反應,可得到氮化鋰結晶。
製備氮化鋰:
a—氧化鋯坩堝;
b—鐵制坩堝;
c—瓷管;
d—反應儀器
a為表面塗了一層熔融氟化鋰(熔點840℃)的氧化鋯坩堝,將a放在鐵制保護坩堝b中,然後將兩者一併放入耐高溫的瓷管c中。用玻璃蓋將瓷管蓋好,並密封。玻璃蓋聯接三通活塞,可抽真空或通入氣體。玻璃蓋與瓷管密封處的外圍有蛇形管可通冷卻水。
在通氬氣的操作箱內將鋰的表面刮凈,切成小塊,在氬氣的保護下,裝進坩堝a。將瓷管密封后,抽真空,通氮氣,反覆操作多次。如欲製得較大的氮化鋰晶體可在400℃時開始氮化,並以20%(體積分數)的高純氬氣稀釋純凈並乾燥的氮氣,然後逐漸升溫至800℃,可得氮化鋰。

5應用

氮化鋰離子電導率高而電子電導率低,是最好的固體電解質之一。還是六方氮化硼轉化為立方氮化硼的有效催化劑。

6注意事項

急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。
泄漏應急處理
應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給式呼吸器,穿全棉防毒服。不要直接接觸泄漏物。
小量泄漏:用干石灰、沙或蘇打灰覆蓋,用潔凈的鏟子收集於乾燥、潔凈、有蓋的容器中。
大量泄漏:收集回收或運至廢物處理場所處置。

操作處置與儲存

操作注意事項:密閉操作,局部排風。防止粉塵釋放到車間空氣中。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿橡膠防腐工作服,戴橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。避免產生粉塵。避免與氧化劑、酸類接觸。尤其要注意避免與水接觸。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存於陰涼、乾燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。防止陽光直射。包裝必須密封,切勿受潮。應與氧化劑、酸類、食用化學品等分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

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同義詞:暫無同義詞