锂的化学性质、制法和安全性

背景及概述^[1][2]

锂是最轻的金属(比重0.534)。1817年由J.A.阿弗韦聪发现。锂的元素符号为Li。原子量6.941(2)。原子序数3。银白色稀有软及最轻金属。熔点179℃，沸点1317℃，相对密度0.534，硬度0.6。化学性质极活泼，可直接与氢、氧、氮气化合。与水、酸激烈反应放出氢气。空气中极易被氧化变暗，空气中燃烧发出浅蓝色火焰，反应极其猛烈、危险，蒸气火焰呈红色。锂应贮存在煤油、液体石蜡、汽油或惰性气体中。在自然界中主要以锂辉石、锂云母及磷铝石矿的形式存在，也存在于某些地区的盐湖中。

化学性质^[2]

锂的电子构型为（He）2s¹。与其他碱金属不同，金属锂在室温下与水反应较慢，但能与氮气反应生成黑色的一氮化三锂Li₃N晶体。锂的氧化态为＋1。在碱金属离子中，锂离子半径特别小（0.60埃），水合倾向非常大，水合能高达-519千焦／摩尔，水合离子半径(3.40埃)。锂盐在水中的溶解度与镁盐相似，与其他碱金属盐不同，锂的弱酸盐如氟化锂LiF、碳酸锂Li₂CO₃和磷酸锂Li₃PO₄都难溶于水。在碱金属氯化物中，只有氯化锂易溶于有机溶剂中。利用这种性质，可从其他碱金属氯化物中分离氯化锂，再转变为硫酸盐，以定量测定锂。锂的挥发性盐的火焰呈深红色，可以此定性检定锂。

制法^[2]

锂可从锂辉石提取。首先将锂辉石在1100℃下加热，使天然的α锂辉石转变为粉末状的易被酸浸蚀的β锂辉石，然后用过量的浓硫酸在250℃下焙烧，用冷水浸取焙烧混合物，得到硫酸锂溶液，再加入碳酸钠，沉淀出碳酸锂。金属锂常用电解熔融的氯化锂和氯化钾混合物法来制备。

锂化合物的安全性^[3]

锂化合物用于食物防腐剂等。属低毒类。豚鼠口服氟化锂的最小致死量为200mg/kg。小鼠氟化锂腹腔注射LD₅₀为604mg/kg。狗口服碳酸锂LD₅₀为500mg/kg。人口服碳酸锂的最小致死量约为7mg/kg。急性锂中毒的血锂浓度一般超过2mEq/L，血锂浓度超过4mEq/L～5mEq/L可致死亡。误服或过量服用可致中毒。轻度中毒表现为全身无力、食欲不振、恶心、口干、头晕、头痛、嗜睡、视力障碍、呕吐、腹泻、严重者言语或精神错乱、抽搐和昏迷。可损害心肌和发生肾功能衰竭。接触氢化锂和氢氧化锂可刺激眼和上呼吸道粘膜，引起结膜炎、鼻炎和支气管炎。空气中氢化锂浓度达0.2mg/m³时可引起皮肤瘙痒。氢化锂和氯化锂溅落到皮肤擦伤处，可引起皮炎、灼伤和溃疡。口服中毒者应立即停药。钠是锂的拮抗剂，应给予氯化钠，重症中毒可静脉滴注氯化钠20g～40g，轻症可口服。对皮肤损害可按碱灼伤处理，用2.5%～3%硼酸溶液冲洗或湿敷，对溃疡可涂5%硼酸软膏。因锂化学性质活泼，需保存在石蜡油、煤油或充氩的密封容器中。避免误服和服用过量。接触锂化合物应注意眼、呼吸道和外露皮肤的防护。

主要参考资料

[1]化合物词典

[2]中国大百科全书（化学卷）

[3]卫生学大辞典