Литий-6 (14258-72-1) Физические и Химические Свойства

Химический профиль

Литий-6

Изотопно обогащённый литий (6Li), поставляемый для технических и исследовательских применений, обеспечивающий заданный изотопный состав для аналитических стандартов, разработки материалов и НИОКР.

Номер CAS	14258-72-1
Семейство	Изотоп щелочного металла
Типичная форма	Мягкое металлическое твердое тело или обогащённый раствор
Распространённые стандарты качества	EP

Широко применяется в изотопной метрологии, аналитической калибровке, исследовании материалов и специализированных технических процессах, где необходим контролируемый изотопный состав; закупки обычно включают документированное обеспечение качества и прослеживаемость. Из-за высокой реакционной способности с водой и возможного образования коррозионно активных побочных продуктов при контакте с влажностью, стандартными условиями производства и лабораторного использования являются работа в инертной атмосфере и контроль совместимости материалов.

Литий-6 — стабильный, маломассовый изотоп щелочного металла лития (символ элемента Li, атомный номер 3). Структурно это моноизотопный атомный вид с номинальной молекулярной/формульной массой 6.01512289 (вычисленная) и зарегистрированной относительной атомной массой 6.015122; содержит три протона, три электрона и три нейтрона, обладая ядерным спином 1. Как изотоп металла s-блока, его электронная конфигурация и химическое поведение совпадают с доминирующим изотопом, химическая реактивность определяется полностью заполненным 1s ядром и одним валентным 2s электроном, легко ионизируемым с образованием распространенного в соединениях степени окисления +1.

Химически данный изотоп проявляет свойства элементарного лития: мягкого, малоплотного, сильно электроотрицательного металла, образующего преимущественно ионные соединения. Он обладает выраженным восстановительным свойством, высокой реактивностью по отношению к протонным растворителям и окислителям, а также склонностью к образованию гидроксидов и оксидов при контакте с водой и воздухом. Кислотно-основное поведение типично для щелочных металлов: в водных средах литий присутствует в виде сольватированного катиона \(Li^+\) (несмотря на присутствие сильнощелочных контр-ионов), а металлический литий реагирует с кислотами с выделением водорода. Металлический литий и обогащённые литиевые материалы являются неполярными металлическими твердыми телами в массе, тогда как их ионные соединения — полярны и гидрофильны; липофильность не является актуальным параметром для элементарной или ионной формы.

Литий-6 имеет промышленное и аналитическое значение как изотопный материал: используется в обогащённых стандартах, калибровочных растворах и специализированных исследованиях, зависимых от изотопного состава. Распространённые коммерческие марки включают: EP.

Основные физические свойства (плотность, температура плавления, температура кипения)

Атомная масса

Вычисленная молекулярная масса (моноизотопная): 6.01512289. Зарегистрированная относительная атомная масса изотопа — 6.015122.

Внешний вид и физическое состояние

Элементарный литий — мягкое, серебристо-белое металлическое твердое тело, типичное для щелочных металлов; механически его можно резать ножом, и он часто поставляется в виде кусочков, стружки или кусков. Материал лития-6 с изотопным обогащением может поставляться в различных физических формах, включая металл, металлокомплексы (например, гидриды, дейтериды) или в виде изотопных стандартных растворов для аналитического применения.

Плотность

Экспериментально подтвержденное значение данного свойства отсутствует в текущих данных.

Температура плавления

Экспериментально подтвержденное значение данного свойства отсутствует в текущих данных.

Температура кипения

Экспериментально подтвержденное значение данного свойства отсутствует в текущих данных.

Химические свойства (реакционная способность и степени окисления)

Степени окисления

Литий проявляет доминирующую степень окисления +1 в соединениях; сам элемент в формальном состоянии имеет степень окисления 0. Литий-6 химически ведёт себя аналогично другим изотопам лития в отношении наблюдаемых степеней окисления и типичного образования ионных соединений.

Реакция с воздухом и водой

Элементарный литий высокоактивен по отношению к кислороду и влаге. Контакт с водой или влажным воздухом ведёт к образованию гидроксида лития и водорода; выделяющийся водород может самовоспламеняться при определённых условиях. Твёрдый литий быстро образует поверхностные оксиды и гидроксиды при контакте с воздухом, а обогащённые металлические формы рекомендуется обрабатывать в инертной атмосфере или покрывать защитным слоем для ограничения окислительной деградации. Классификация опасности указывает, что при контакте с водой вещество выделяет воспламеняющиеся газы, способные к самовоспламенению (GHS предупреждение H260).

Реакция с кислотами и основаниями

Металлический литий реагирует с протонными кислотами с выделением водородного газа и растворимых солей лития. В сильнощелочной, безводной или непротонной среде металл менее подвержен быстрой гидролизе, но остаётся сильным восстановителем; также литий может реагировать с некоторыми непроводящими электрофилами и окислителями. Сообщается о коррозионном воздействии на кожу и глаза при работе с реакционноспособными формами (GHS предупреждение H314).

Изотопный состав

Стабильные изотопы

У лития два стабильных изотопа: литий-6 и литий-7. Литий-6 составляет примерно 7.5 атомных процентов природного лития и обладает ядерным спином 1. Масса изотопа и вычисленная молекулярная масса для лития-6 составляют 6.015122 и 6.01512289 соответственно.

Радиоизотопы

Конкретные данные о радиоактивном распаде лития-6 отсутствуют в текущих данных (сам литий-6 стабилен; существуют другие радиоактивные изотопы лития, которые здесь не рассматриваются).

Термодинамические параметры

Теплоёмкость и связанные данные

Экспериментально подтвержденное значение данного свойства отсутствует в текущих данных.

Энтальпия и энергия Гиббса

Экспериментально подтвержденное значение данного свойства отсутствует в текущих данных.

Идентификаторы и синонимы

Регистрационные номера и коды

Номер CAS: 14258-72-1
Номера Европейского сообщества (EC), указанные в аннотациях поставщиков: 633-781-7; 625-439-0
ChEBI: CHEBI:52621
Wikidata: Q10322200
InChI: InChI=1S/Li/i1-1
InChIKey: WHXSMMKQMYFTQS-BJUDXGSMSA-N
SMILES: [6Li]
Молекулярная формула: Li

Синонимы и распространённые названия

Указанные синонимы и наименования: Литий-6; изотоп 6Li; изотоп Li-6; Литий, изотоп с массой 6; атом лития-6; дейтерид лития-6; Изотоп:6Li; изотоп лития-6; (6)Li; изотопный стандарт лития: Li @ 100 microg/mL в 2% HNO3 (обогащен Li-6). (Строки синонимов приведены дословно из аннотаций поставщика.)

Промышленные и коммерческие применения

Основные сферы использования

Литий-6 в первую очередь востребован в сферах, требующих изотопного обогащения или изотопных стандартов: аналитические лаборатории (стандарты изотопных соотношений и калибровка), исследовательские учреждения и специализированные промышленные или технологические применения, где изотопный состав влияет на ядерные или спектроскопические свойства. Регуляторные данные подтверждают активный статус коммерческой деятельности для данного изотопа.

Типичные примеры применения

Типичные области применения включают изотопные стандарты и калибровочные растворы для масс-спектрометрии и анализа следовых элементов, обогащённый материал для исследований изотопных эффектов, а также поставку обогащённых литиевых соединений или металла для специализированного производства и научных целей. Обогащённые растворы лития распространяются как стандарты с определённой концентрацией (например, растворы в микрограммах на миллилитр в кислой матрице) для аналитической калибровки.

Обзор безопасности и обращения

Требования к хранению и обращению

Обогащённый литиевый металл и реакционноспособные литиевые соединения должны храниться под инертной атмосферой (например, аргон) или под подходящими углеводородными маслами, чтобы избежать контакта с влагой и воздухом. Хранить вдали от воды и водных сред; материал классифицируется как водореактивный (Water-react. 1) и при контакте с водой выделяет горючий водород. При хранении необходимо изолировать материал от окислителей, кислот и несовместимых веществ, а также ограничить возможность механического повреждения, которое может привести к обнажению свежих реакционноспособных поверхностей.

Профессиональное воздействие и меры защиты

Обращаться с литием-6 с использованием соответствующих технологических средств контроля и средств индивидуальной защиты: химически стойкие перчатки, защиту глаз и лица, а также защитную одежду для предотвращения контакта с кожей; работать в хорошо вентилируемых помещениях или в замкнутых системах для контроля пыли и возможного выделения водорода. Поскольку реакция с водой может привести к образованию горючего газа и вызвать серьёзные повреждения кожи и глаз (заявление о опасности по GHS H314), процедуры по аварийному реагированию должны включать мероприятия по тушению пожара при воспламенении водорода и соответствующую первую помощь при ожогах щёлочами. Для подробной информации о рисках, транспортировке и нормативных требованиях пользователи должны обращаться к специфичной для продукта паспорту безопасности (SDS) и местному законодательству.