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          認識金屬鋰

          一、鋰

          鋰是一種一價堿金屬族元素,對應的單質為銀白色質軟金屬。它是已知最輕的金屬,也是密度最小的金屬,元素符號Li 。金屬鋰在空氣中易氧化而變暗,化學性質活潑,用于核工業和冶金工業,也用來制特種合金、特種玻璃等。

          鋰位于元素周期表的第二周期IA族,它的原子序數為3,原子量為6.941。其熔點為180.5 ℃,沸點為1342 ℃,比熱容為3.58 kJ/kg·K,可溶于硝酸、液氨等溶液,可與水反應。

          鋰和它的化合物并不像其他的堿金屬那么典型,因為鋰的電荷密度很大并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。由于電極電勢最負,鋰是已知元素(包括放射性元素)中金屬活動性最強的。

          二、發現歷史

          第一塊鋰礦石,透鋰長石(LiAlSi4O10)是由巴西人在名為Ut?的瑞典小島上發現的,于18世紀90年代。當把它扔到火里時會發出濃烈的深紅色火焰,斯德哥爾摩的Johan August Arfvedson分析了它并推斷它含有以前未知的金屬,他把它稱作lithium(鋰)。他意識到這是一種新的堿金屬元素。然而,不同于鈉的是,他沒能用電解法分離它。

          1821年William Brande電解出了微量的鋰,但這不足以做實驗用。直到1855年德國化學家 Robert Bunsen和英國化學家Augustus Matthiessen電解氯化鋰才獲得了大塊的鋰。鋰的英文為Lithium,來源于希臘文lithos,意為“石頭”。Lithos的第一個音節發音“里”。因為是金屬,在左方加上部首“钅”。

          三、自然中的鋰

          自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長石和磷鋁石等。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。在人和動物機體、土壤和礦泉水、可可粉、煙葉、海藻中都能找到鋰。中國的鋰礦資源豐富,以中國的鋰鹽產量計算,僅江西云母鋰礦就可供開采上百年。

          天然鋰有兩種同位素:鋰-6和鋰-7。鋰的弱酸鹽都難溶于水。在堿金屬氯化物中,只有氯化鋰易溶于有機溶劑。鋰的揮發性鹽的火焰呈深紅色,可用此來鑒定鋰。

          2018年8月,由中國科學院國家天文臺帶領的科研團隊依托大科學裝置郭守敬望遠鏡(LAMOST)發現一顆奇特天體,它的鋰元素含量約是同類天體的3000倍,絕對鋰豐度高達4.51,是人類已知鋰元素豐度最高的恒星。這一重要天文發現于北京時間8月7日凌晨,在國際科學期刊《自然·天文》(Nature Astronomy)上在線發布。


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