Litio – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

Sobre el Litio

Es un metal alcalino suave de color blanco plateado. En condiciones estándar, es el metal más ligero y el elemento sólido más ligero. Como todos los metales alcalinos, el litio es altamente reactivo e inflamable y se almacena en aceite mineral.

Resumen

Elemento	Litio
Número atómico	3
Categoría de elemento	Metal alcalino
Fase en STP	Sólido
Densidad	0,535 g / cm3
Resistencia a la tracción	1,5 MPa
Límite de elastacidad	N / A
Módulo de Young	4,9 GPa
Escala de Mohs	0,6
Dureza Brinell	5 MPa
Dureza Vickers	N / A
Punto de fusion	180,5 ° C
Punto de ebullición	1342 ° C
Conductividad térmica	85 W / mK
Coeficiente de expansión térmica	46 µm / mK
Calor especifico	3,6 J / g K
Calor de fusión	3 kJ / mol
Calor de vaporización	145,92 kJ / mol
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios]	92,8
Susceptibilidad magnética	+ 14,2e-6 cm ^ 3 / mol

Producción y precio del Litio

Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados ​​principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del litio puro rondaron los 270 $ / kg.

La producción de litio ha aumentado considerablemente desde el final de la Segunda Guerra Mundial. El litio está presente en varios minerales diferentes, pero para quienes se ocupan de su extracción comercial, en realidad solo hay unos pocos que son de interés. El metal se separa de otros elementos en minerales ígneos. El metal se produce mediante electrólisis a partir de una mezcla de cloruro de litio al 55% fundido y cloruro de potasio al 45% a aproximadamente 450 ° C. A partir de 2015, la mayor parte de la producción mundial de litio se encuentra en América del Sur, donde la salmuera que contiene litio se extrae de las piscinas subterráneas y se concentra por evaporación solar. La técnica de extracción estándar es evaporar el agua de la salmuera. Dependiendo del clima y el tiempo en la región del depósito de salmuera, la concentración de litio puede tomar de unos meses a un año. Típicamente,

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Litio

Resistencia del Litio

En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).

Ver también: Resistencia de los materiales

Máxima resistencia a la tracción del Litio

La resistencia máxima a la tracción del litio es de 1,5 MPa.

Límite de elastacidad de Litio

El límite elástico del litio  es N / A.

Módulo de Young del Litio

El módulo de Youngdel litio  es de 4,9 GPa.

Dureza del Litio

En la ciencia de los materiales, la  dureza  es la capacidad de resistir  la hendidura de la superficie  ( deformación plástica localizada ) y el  rayado . La prueba de dureza Brinell  es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro   bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.

La dureza Brinell del litio es de aproximadamente 5 MPa.

El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El  método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.

La dureza Vickers del litio es aproximadamente N / A.

La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.

El litio tiene una dureza de aproximadamente 0,6.

Ver también: dureza de materiales

Litio – Estructura cristalina

Una posible estructura cristalina del  litio  es  una estructura cúbica centrada en el cuerpo  .

En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.

Ver también: Estructura cristalina de materiales

Estructura cristalina de Litio

Propiedades térmicas del Litio

Litio – Punto de fusión y punto de ebullición

Punto de fusión del litio es  180,5 ° C .

Punto de litio de ebullición es  1342 ° C .

Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.

Litio – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  litio  es de  85  W / (m · K).

Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada  conductividad térmica , k (o λ), medida en  W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por  conducción . Tenga en cuenta que  la ley de Fourier se  aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.

Coeficiente de expansión térmica del Litio

El coeficiente de expansión térmica lineal del  litio  es de  46  µm / (m · K)

La expansión térmica  es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.

Litio: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización

El calor específico de litio es 3,6 J / g K .

La capacidad calorífica  es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C  tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la  capacidad calorífica  se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.

El calor latente de fusión del litio es de 3 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del litio es 145,92 kJ / mol .

El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el  trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.

Litio – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética

La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.

Ver también:  Propiedades eléctricas

La propiedad magnética se  refiere a la respuesta de un material a un  campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un  campo magnético externo  y los  momentos dipolares magnéticos  de los átomos constituyentes  . Diferentes  materiales reaccionan  a la aplicación de un campo magnético  de manera diferente .

Ver también:  Propiedades magnéticas

Resistividad eléctrica del Litio

La resistividad eléctrica del litio es  92,8 nΩ⋅m .

La conductividad eléctrica  y su inversa,  la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el litio conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.

Susceptibilidad magnética del Litio

La susceptibilidad magnética del litio es  + 14,2e-6 cm ^ 3 / mol .

En electromagnetismo, la  susceptibilidad magnética  es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética  es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del litio en respuesta a un campo magnético aplicado.