¿Qué es el óxido de litio?
El óxido de litio es un compuesto químico inorgánico de fórmula Li2O que se forma junto con pequeñas cantidades de peróxido de litio cuando el metal de litio se quema en el aire y se combina con el oxígeno.
Hasta la década de los 90, el mercado del metal y del litio estaba dominado por la producción estadounidense a partir de depósitos minerales, pero a principios del siglo XXI la mayor parte de la producción se derivaba de otras fuentes: Australia, Chile y Portugal fueron los proveedores más importantes del mundo. Bolivia tiene la mitad de los depósitos de litio en el mundo, pero no es un gran productor.
La forma comercial más importante es el carbonato de litio, Li2CO3, producido a partir de minerales o salmueras por varios procesos diferentes.
Cuando el litio se quema en el aire, el producto principal es el óxido blanco de óxido de litio, Li2O. Además, se produce algo de peróxido de litio, Li2O2, también blanco.
También puede hacerse a través de la descomposición térmica del hidróxido de litio, LiOH, o peróxido de litio, Li2O2.
4Li(s) + O2(g) → 2Li2O(s)
2LiOH(s) + calor → Li2O(s) + H₂O(g)
2Li2O2(s) + calor → 2Li2O(s) + O2(g)
Propiedades físicas y químicas
– El óxido de litio es un sólido de color blanco conocido como lithia, que carece de aroma y tiene sabor salado.
– El óxido de litio son cristales con geometría de antiflorita, parecida a la del cloruro de sodio (cúbico centrado en las caras).
– Su peso molecular es de 29,88 g/mol, su densidad es de 2,013 g/mL y los puntos de fusión y de ebullición son 1438 °C y 2066 °C, respectivamente.
– El compuesto es muy soluble en agua, alcohol, éter, piridina y nitrobenceno.
– El óxido de litio reacciona fácilmente con el vapor de agua para formar hidróxido, y con dióxido de carbono para formar carbonato; por lo tanto, debe ser almacenado y manejado en una atmósfera limpia y seca.
– Los compuestos de óxido no conducen electricidad. Sin embargo, ciertos óxidos estructurados de perovskita son conductivos electrónicos que encuentran aplicación en el cátodo de células de combustible de óxido sólido y sistemas de generación de oxígeno.
– Son compuestos que contienen al menos un anión de oxígeno y un catión metálico.
Riesgos
El óxido de litio es un compuesto estable incompatible con ácidos fuertes, agua y dióxido de carbono. Hasta donde sabemos, las propiedades químicas, físicas y toxicológicas del óxido de litio no han sido investigadas y reportadas a fondo.
La toxicidad de los compuestos de litio es función de su solubilidad en agua. El ion de litio tiene toxicidad en el sistema nervioso central. El compuesto es altamente corrosivo, irritante si entra en contacto con los ojos y la piel, al ser inhalado o ingerido.
En caso de contacto con los ojos se debe verificar si se está usando lentes de contacto y removerlos inmediatamente. Se debe enjuagarlos con agua corriente durante al menos 15 minutos, manteniendo los párpados abiertos. Se puede usar agua fría, y no ungüento para los ojos.
Si el producto químico entra en contacto con la ropa, retírela lo más rápido posible, protegiendo sus propias manos y cuerpo. Coloque a la víctima bajo una ducha de seguridad.
Si el producto químico se acumula en la piel expuesta de la víctima, como las manos, se lava suave y cuidadosamente la piel contaminada con agua corriente y jabón no abrasivo. Se puede usar agua fría. Si la irritación persiste, busque atención médica. Lave la ropa contaminada antes de volver a utilizarla.
En caso de inhalación, se debe dejar reposar a la víctima en un área bien ventilada. Si la inhalación es grave, se debe evacuar a la víctima a una zona segura tan pronto como sea posible.
Afloje la ropa apretada, como cuellos de camisa, cinturones o corbata. Si a la víctima le resulta difícil respirar, se debe administrar oxígeno. Si la víctima no está respirando, se realiza una resucitación boca a boca.
Siempre tomando en cuenta que puede ser peligroso para la persona que proporciona ayuda dar reanimación boca a boca cuando el material inhalado es tóxico, infeccioso o corrosivo. En todos los casos se debe buscar atención médica inmediata.
Usos
– El óxido de litio se utiliza como un fundente en esmaltes cerámicos, y crea azules con cobre y rosas con cobalto. Reacciona con el agua y el vapor, formando hidróxido de litio y debe aislarse de ellos.
– El óxido de litio (Li2O), con su alto potencial de tritio, es un candidato atractivo para el material de cultivo sólido de una planta de energía de fusión DT, debido a su alta densidad de átomos de litio (comparada con otras cerámicas de litio o litio metálico) y su conductividad térmica relativamente alta.
Li2O estará expuesto a altas temperaturas bajo irradiación de neutrones durante el funcionamiento de mantas de fusión. En estas circunstancias, se producirá un gran número de defectos de irradiación en Li2O, tales como hinchamiento inducido por helio, expansión térmica relativamente alta, crecimiento de grano, formación de LiOH (T) y precipitación a bajas temperaturas y transporte de masa de LiOH (T) a altas temperaturas.
Además, el Li2O estará sometido a tensiones que surgen de las diferencias de expansión térmica entre Li2O y materiales estructurales. Estas características de Li2O conducen a desafiantes problemas de ingeniería tanto en la fabricación como en el diseño de manta.
– Un posible nuevo uso es como un reemplazo para el óxido de cobalto y litio, como el cátodo en las baterías de iones de litio utilizados para impulsar dispositivos electrónicos de teléfonos móviles a computadoras portátiles, así como a los coches con baterías.
Referencias
- American Elements. Lithium Oxide. Recuperado de americanelements americanelements.com.
- Lithium Oxide. Recuperado de espimetals espimetals.com.
- LITHIUM OXIDE (Li2O). Recuperado de ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.