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金属結晶
Li(Lithium)
リチウム
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リチウム(Litium):原子番号3の元素、元素記号はLi、アルカリ金属の一つ。常温常圧では銀白色の柔らかい金属で、ナトリウム
より硬い。常温で安定な結晶構造は体心立方格子(BCC)。比重は0.53、融点は180℃、沸点は1330℃(沸点は異なる実験値あり)。
80ギガパスカル(約80万気圧)程度の高圧下で金属から半導体に相移転する。
イオン化傾向が大きく、酸化還元電位は全元素中で最も低い −3.040V である。
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◇生産:
埋蔵量は塩湖かん水として1866万t、鉱石として1050万tと見積もられている。これは電気自動車などに需要が急増したとしても
可採年数400年以上と十分な量である。リチウムは最も軽い金属元素なので、地球的な長時間のうちに海水中と地殻上部を
循環し続け、乾いた塩湖の底には必ず豊富なリチウム資源が存在する。
量的には全く枯渇する心配はなく、リチウムはレアメタルではない。
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◇用途:
リチウムは大気中では容易に酸化され、単体金属として存在することは難しい。このため、単体の金属材料として利用されること
よりも、軽量合金に用いたり、強力な還元剤または有機リチウム化合物の原料として用いられることが多い。リチウムは延性に
欠けるので、試薬のリチウムワイヤーは1%程度のナトリウムを添加した合金である。
酸化還元電位が低く、密度が小さいため、電池電極とすれば起電力が高くエネルギー密度の大きい電池ができる。通常 3V出力
の一次電池(リチウム電池、負極に使用)、二次電池(リチウムイオン二次電池、リチウムイオンを使用)として利用される。
◇化合物:
フッ化リチウム(LiF)、塩化リチウム(LiCl)、臭化リチウム(LiBr)、ヨウ化リチウム(LiI)、チッ化リチウム(Li3N)、水酸化リチウム(LiH)、
酸化リチウム(Li2O)、炭酸リチウム(Li2CO3)、過塩素酸リチウム(LiClO4)、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)、
ニオブ酸リチウム(LiNbO3)
◇毒性:
1990年代半ばまではインジウムの毒性について、情報が非常に乏しく、安全な金属と考えられていたが、2001年にはITO吸入
に起因すると考えられる間質性肺炎の死亡例があり、ITO取り扱い作業者の中で間質性肺障害の症例が報告されている。
近年の研究では、動物実験において、化合物半導体であるInPの発癌性が確認され、InPに加えて他のインジウム化合物
においても強い肺障害性が認められるなど、フラットパネルデイスプレイなどにおけるITO需要が進む状況下において、
インジウムの健康への影響が懸念されている。
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◇製品特性:
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パラメータ |
仕様値
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結晶構造
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単結晶、立方晶 |
製造方法
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チョクラルスキー法 |
標準サイズ
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直径:5mm、厚さ:3mm
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方位
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(100)、(110)、並びに(111)
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方位精度
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<2°、<1°、<0.5°又は<0.1°
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研磨
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as cut
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精度
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99.8%
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◇一般特性:
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パラメータ |
仕様値 |
名称、記号、番号
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リチウム、Li、3 |
分類
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アルカリ金属 |
族、周期、ブロック
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1(IVB)、 2、s |
色
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銀白色、銀灰色 |
密度、硬度
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535 kg/m-3、0.6 |
原子量
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6.941u |
原子半径(計測値)
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145(167) pm |
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◇物理特性と光学特性:
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物理特性 |
仕様値 |
融点
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453.69 K(180.49℃、356.97°F)
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沸点
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1615 K( 1340℃、2448°F)
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モル体積
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13.02x10-3m3mol-1
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気化熱
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145.92 (kJ.mol-1)
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融解熱
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3.263( kJ.mol-1)
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蒸気圧
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1.63x108Pa(453.7K)
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その他
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-
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クラーク数
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0.006%
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電気陰性度
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0.98(ポーリング)
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比熱容量
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3582 (J・kg-1・K-1)
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導伝率
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10.6x106(S/m)
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熱伝導率
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84.7(W/mK)
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株式会社ネオトロン |
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