English
中文简体
Español
Inicio / Noticias / Noticias de la industria / Fluoruro de litio: ¿cuál es su fórmula, usos, formación, seguridad y comparación con el monofluoruro de carbono?
Fluoruro de litio (LiF) es una sal iónica formada a partir de litio y flúor, con la fórmula química LiF , una masa molar de 25,94 g/mol , y un punto de fusión de 848,2°C . Es una de las sales de fluoruro inorgánico más simples y útiles, valorada en energía nuclear, óptica, detección de radiación y electroquímica por propiedades que ningún otro compuesto replica fácilmente. Cuando el metal de litio reacciona con gas flúor, la reacción de formación exotérmica libera aproximadamente 617 kJ/mol de energía, produciendo un sólido crestalino blanco estable. El compuesto está clasificado como tóxico y corrosivo y requiere un manejo cuidadoso, pero su excepcional transparencia óptica en todo el espectro ultravioleta del vacío, su papel como componente refrigerante del reactor de sales fundidas y su importancia emergente en los electrolitos de baterías de estado sólido lo convierten en uno de los compuestos de fluoruro técnicamente más importantes en la química industrial actual. Este artículo responde a todas las preguntas importantes sobre el fluoruro de litio con datos específicos y un contexto práctico.
La fórmula correcta para Fluoruro de litio es LiF . Consiste en un catión de litio (Li⁺) unido iónicamente a un anión fluoruro (F⁻). La fórmula se deriva directamente de los estados de valencia de cada elemento: el litio en el Grupo 1 de la tabla periódica siempre forma un catión 1, mientras que el flúor en el Grupo 17 siempre forma un anión −1. La proporción 1:1 proporciona la fórmula de sal iónica más simple posible y coloca al fluoruro de litio en la misma familia estructural que el cloruro de sodio (NaCl), y ambos compuestos adoptan la estructura cristalina de sal de roca cúbica centrada en las caras.
| Propiedad | Valor | Importancia industrial |
|---|---|---|
| fórmula química | LiF | Fluoruro iónico más simple |
| masa molar | 25,94 g/mol | Sección transversal liviana y de baja absorción de neutrones para Li-7 |
| Apariencia | Sólido cristalino blanco | Cristales de grado óptico crecidos a escala centimétrica. |
| Punto de fusión | 848,2°C (1,558.8°F) | Estabilidad de los componentes del reactor de sales fundidas. |
| punto de ebullición | 1.673°C (3.043°F) | Amplio rango de operación de líquidos para refrigerantes de reactores |
| densidad | 2,635 g/cm³ | Lo suficientemente denso para dosimetría de protección contra la radiación |
| Solubilidad en agua (20°C) | 2,7 g/L (poco soluble) | Limita la dispersión ambiental pero permite el procesamiento acuoso. |
| índice de refracción | 1,3915 a 589 nm | Bajo índice de refracción, mínima aberración cromática en óptica. |
| Rango de transmisión óptica | 104 millas náuticas a 7 µm | La transparencia VUV única lo hace irremplazable en óptica UV |
| Estructura cristalina | Sal de roca (cúbica centrada en las caras) | Planos de división bien definidos para la fabricación de elementos ópticos. |
| Energía reticular | 1.037 kJ/mol | La mayor energía reticular entre los haluros alcalinos explica la estabilidad química |
La energía reticular de un compuesto iónico está determinada por las cargas iónicas y la distancia interiónica. El litio es el catión de metal alcalino más pequeño (radio iónico de 0,76 Å ) y el fluoruro es el anión haluro más pequeño (radio iónico de 1,33 Å ), haciendo que la distancia del enlace Li-F sea de aproximadamente 2,01 Å más corto que cualquier otro enlace haluro-álcali. Según la ley de Coulomb, una distancia interiónica más corta significa una mayor atracción electrostática y, por lo tanto, una mayor energía reticular. Esta alta energía reticular es la razón principal por la que el LiF es poco soluble en agua A pesar de que tanto el Li⁺ como el F⁻ son iones altamente hidratados, la energía necesaria para romper la red cristalina no se compensa completamente con la energía de hidratación. Esta misma alta energía reticular le da al LiF su elevado punto de fusión y su excelente estabilidad térmica y química.
Cuando el litio reacciona con el flúor, el resultado es una de las reacciones energéticamente más favorables en la química inorgánica simple. La reacción de formación es altamente exotérmica y transcurre espontánea y vigorosamente esencialmente en cualquier condición en la que los dos elementos se pongan en contacto.
La ecuación balanceada para la síntesis directa de fluoruro de litio a partir de sus elementos es:
2 Li(s) F₂(g) → 2 LiF(s) ΔH°f = −617 kJ/mol
La entalpía estándar de formación de menos 617 kJ/mol Se encuentra entre los compuestos binarios más negativos, lo que significa que la reacción libera una cantidad extraordinaria de energía en relación con la cantidad de producto formado. A modo de comparación, la entalpía de formación del cloruro de sodio (sal de mesa) a partir de sus elementos es de aproximadamente -411 kJ/mol, y la del agua es de aproximadamente -286 kJ/mol por mol de agua. La formación de fluoruro de litio libera aproximadamente un 50% más de energía que la formación de agua por mol.
La liberación extrema de energía se puede entender analizando los pasos termoquímicos del ciclo de Born-Haber:
El resultado neto es que los pasos 3 y 4 (ionización y afinidad electrónica) juntos requieren aproximadamente 192 kJ/mol de entrada neta de energía, pero la formación de la red en el paso 5 libera 1.037 kJ/mol, mucho más que suficiente para cubrir todos los costos de energía de los pasos anteriores. Esta es la razón por la que el litio y el flúor reaccionan con tanta fuerza: la energía reticular liberada tras la formación de cristales es excepcionalmente grande.
En la práctica, mezclar litio metálico con gas flúor produce una reacción exotérmica intensa e inmediata que genera calor y luz significativos. El litio se enciende espontáneamente en flúor a temperatura ambiente, produciendo una llama brillante y un depósito cristalino blanco de LiF en las superficies circundantes. La reacción es tan vigorosa que nunca se realiza como una síntesis directa de laboratorio a escala preparativa fuera de una contención especializada. El gas flúor en sí es un oxidante extremadamente agresivo que reacciona violentamente con la mayoría de los materiales, y la combinación de la alta reactividad del litio como metal con el extremo poder oxidante del flúor hace que ésta sea una de las reacciones más enérgicas entre dos elementos comunes. En cambio, la producción industrial de fluoruro de litio utiliza rutas indirectas más seguras, más comúnmente la reacción de carbonato de litio o hidróxido de litio con ácido fluorhídrico en solución acuosa.
Usos del fluoruro de litio abarcan una gama notable de campos de alta tecnología. La combinación única del compuesto de transparencia óptica profunda en el ultravioleta, estabilidad térmica, propiedades de moderación de neutrones, conductividad iónica en estado fundido y compatibilidad electroquímica lo hacen indispensable en aplicaciones donde no existe un sustituto.
El uso técnicamente más exclusivo del fluoruro de litio es como material óptico para la región espectral ultravioleta del vacío (VUV). LiF tiene una longitud de onda de corte de transmisión UV más baja que prácticamente cualquier otro material óptico:
La dosimetría termoluminiscente (TLD) que utiliza fluoruro de litio es la tecnología de dosimetría de radiación pasiva más utilizada en el mundo y se emplea en tarjetas de radiación personales para trabajadores de la industria nuclear, radioterapia médica y monitoreo ambiental:
El fluoruro de litio es un componente clave en la tecnología del reactor de sales fundidas (MSR), uno de los conceptos avanzados de reactor nuclear que se está desarrollando como diseño de reactor de Generación IV:
Usos del fluoruro de litio en electroquímica están creciendo rápidamente a medida que la industria de las baterías busca ir más allá de las celdas de iones de litio con electrolito líquido:
Uno de los comerciales de mayor volumen. usos del fluoruro de litio es como aditivo fundente en el proceso electrolítico Hall-Héroult para la producción primaria de aluminio. Añadiendo 1 a 5% LiF al baño de electrolito de criolita (Na₃AlF₆) proporciona varios beneficios de procesamiento:
El fluoruro de litio es uno de los muchos compuestos de litio de uso comercial. Comprender dónde encaja el LiF dentro del mercado más amplio del litio ayuda a explicar por qué las cadenas de suministro de litio, la capacidad de refinación y la tecnología de separación de isótopos son importantes para las aplicaciones de LiF.
La batería recargable de iones de litio es actualmente el mayor uso de litio a nivel mundial y representa aproximadamente 75 a 80% del consumo total de litio en 2023 y creciendo. El compuesto principal utilizado es carbonato de litio (Li₂CO₃) o hidróxido de litio monohidrato (LiOH · H₂O), que se convierten en materiales activos catódicos que incluyen óxido de litio y cobalto (LiCoO₂), fosfato de litio y hierro (LiFePO₄) y compuestos de óxido de níquel-manganeso-cobalto (NMC). El electrolito de estas baterías contiene hexafluorofosfato de litio (LiPF₆) disuelto en disolventes de carbonato orgánico. Los vehículos eléctricos representan la mayor parte del crecimiento de la demanda de baterías de litio, y un paquete de baterías típico para vehículos eléctricos de pasajeros contiene aproximadamente 7 a 10 kg de equivalente de carbonato de litio (LCE) .
Antes de la revolución de las baterías, la cerámica y el vidrio eran el mayor mercado de uso final del litio y hoy en día siguen siendo un importante consumidor, representando aproximadamente 15 a 20% de la demanda de litio en años sin baterías. El carbonato de litio se agrega a las formulaciones vitrocerámicas para:
Las grasas de jabón de litio, producidas mediante la saponificación de ácidos grasos con hidróxido de litio, representan aproximadamente Del 65 al 70% de toda la producción de grasas industriales y automotrices. a nivel mundial, lo que lo convierte en el segundo o tercer mayor uso de litio por volumen después de las baterías y la cerámica. La grasa de litio proporciona una excelente combinación de resistencia al agua y estabilidad a altas temperaturas (el punto de caída suele estar por encima). 180 a 200°C ), larga vida útil y compatibilidad con la mayoría de los metales y materiales de sellos de caucho. Los rodamientos de ruedas para automóviles, los rodamientos de motores eléctricos y los rodamientos de equipos de construcción son los principales segmentos de aplicación de la grasa de litio.
El fluoruro de litio es No es seguro para manipulación casual sin las precauciones adecuadas. . Está clasificado como una sustancia tóxica y nociva y conlleva importantes riesgos para la salud tanto por el componente de litio (que interrumpe el transporte de iones celulares) como por el componente de fluoruro (que interfiere con el calcio y la función enzimática). El grado de riesgo depende en gran medida de la forma (solución, polvo fino o cristales grandes), la vía de exposición (ingestión, inhalación o contacto con la piel/ojos) y la dosis.
La principal toxicidad del LiF deriva del ion fluoruro. La toxicidad del fluoruro actúa a través de varios mecanismos bioquímicos:
Es importante señalar que los grandes elementos ópticos monocristalinos de LiF (ventanas, prismas, cristales monocromadores) en instrumentos ópticos sellados prácticamente no presentan ningún riesgo para la salud en su uso normal. El peligro proviene de la ingestión o inhalación de LiF disuelto o en polvo. Una ventana óptica de LiF pulida colocada en un espectrómetro no es más peligrosa que un trozo de vidrio, siempre que no esté desgastada, esmerilada ni disuelta. La evaluación de peligros cambia cuando los cristales de LiF se escinden, pulen o mecanizan, actividades que generan polvo que requieren protección respiratoria.
monofluoruro de carbono (también llamado poli(monofluoruro de carbono) o fluoruro de grafito cuando se refiere a la forma polimérica, con la fórmula empírica CFₓ donde x normalmente oscila entre 0,5 y 1,1) es un material de carbono fluorado con una conexión importante con el fluoruro de litio en el contexto de los cátodos de baterías de litio. Comprender el monofluoruro de carbono ayuda a explicar una de las químicas de baterías de alta densidad de energía más prometedoras que se utilizan actualmente en el mercado.
El monofluoruro de carbono en su forma polimérica (CFₓ, fluoruro de grafito) se produce mediante la fluoración directa de grafito o negro de humo con gas flúor a temperaturas entre 300°C y 600°C . A estas temperaturas, los átomos de flúor se intercalan y se unen covalentemente a las capas de grafeno del grafito, transformando el carbono conductor del grafito con hibridación sp2 en una red covalente con hibridación sp3. La reacción es:
C(grafito) x F₂(g) → CFₓ(s)
El material resultante es un sólido de color blanco a gris que no es conductor de electricidad (a diferencia del grafito), térmicamente estable hasta aproximadamente 600°C , químicamente inerte a la mayoría de disolventes y ácidos, y altamente hidrófobo. El contenido de flúor (estequiometría de x en CFₓ) depende de la temperatura y el tiempo de reacción. Las composiciones cercanas a CF₁.₀ son las más comunes para aplicaciones de baterías.
La aplicación comercial más importante de monofluoruro de carbono es como material activo del cátodo en baterías primarias (no recargables) de fluoruro de litio-carbono (Li-CFₓ). Estas baterías se utilizan en aplicaciones que requieren:
La conexión con el fluoruro de litio es directa: durante la descarga de una batería Li-CFₓ, la reacción electroquímica es:
Li CFₓ → C LiF (producto de descarga)
El producto de descarga es fluoruro de litio (LiF) y carbono. La energía libre muy negativa de la formación de LiF (alta energía reticular de 1037 kJ/mol) es lo que impulsa la reacción de la batería y proporciona a las celdas de Li-CFₓ su voltaje excepcional (aproximadamente 2,8 a 3,2 V circuito abierto) y densidad de energía. En este contexto, la estabilidad del LiF, que lo hace poco soluble y químicamente inerte en la mayoría de los entornos, es una ventaja: la celda descargada contiene LiF estable y seguro en lugar de intermediarios reactivos.
| Propiedad | Monofluoruro de carbono (CFₓ) | Fluoruro de litio (LiF) |
|---|---|---|
| tipo químico | Polímero covalente | sal iónica |
| Fórmula | CFₓ (x = 0,5 a 1,1) | LiF |
| Color | Polvo blanco a gris | Sólido cristalino blanco |
| Conductividad eléctrica | aislante | aislante (solid); ionic conductor (molten) |
| Solubilidad en agua | Insoluble, altamente hidrofóbico. | Poco soluble (2,7 g/L) |
| Aplicación clave | Cátodo de batería primaria, lubricante sólido. | Óptica, dosimetría, sal de combustible nuclear, baterías. |
| Conexión entre ellos | LiF es el producto de descarga de las baterías Li-CFₓ; la formación de LiF impulsa la reacción electroquímica | |
Más allá de sus funciones establecidas en óptica, energía nuclear y dosimetría, el fluoruro de litio está encontrando un uso cada vez mayor en varias áreas de tecnología avanzada que se espera que aumenten significativamente en la próxima década.
Una fina película de fluoruro de litio (normalmente 0,5 a 2 nm de espesor ) depositado por evaporación térmica en la interfaz catódica de dispositivos de diodos emisores de luz orgánicos (OLED) mejora drásticamente la eficiencia de la inyección de electrones desde el cátodo metálico a la capa emisora orgánica. Esta capa intermedia ultrafina de LiF se ha vuelto esencialmente universal en la fabricación de dispositivos OLED, y se utiliza en televisores OLED, pantallas de teléfonos inteligentes y paneles de iluminación OLED. El mecanismo implica que el LiF se disocia parcialmente en la interfaz metal-orgánico bajo el alto campo eléctrico de operación del dispositivo, liberando iones Li⁺ que dopan la capa orgánica adyacente y reducen la barrera efectiva de inyección de electrones. La mejora de la eficiencia de esta única capa de LiF a escala nanométrica es lo suficientemente significativa como para incluirla en prácticamente todos los dispositivos OLED de alto rendimiento, lo que representa un caso notable en el que una simple sal iónica ha permitido una importante tecnología de electrónica de consumo.
LiF enriquecido en Li-6 (que tiene una sección transversal de absorción de neutrones térmicos de 940 graneros , uno de los más altos de cualquier nucleido estable) se utiliza en aplicaciones de detectores de neutrones más allá de la dosimetría TLD. Cuando el Li-6 absorbe un neutrón térmico, la reacción nuclear produce:
Li-6 n → He-4 (alfa) H-3 (tritio) 4,78 MeV
La energía de 4,78 MeV liberada en partículas cargadas (partículas alfa y tritio) es detectable en sistemas de centelleo y detectores de estado sólido. LiF combinado con ZnS:Ag (centelleador de sulfuro de zinc activado por plata) en pantallas compuestas es un detector de imágenes de neutrones estándar utilizado en fuentes de neutrones de investigación e instalaciones de neutrones de espalación para radiografía de neutrones de componentes industriales (álabes de turbinas, soldaduras, artefactos culturales) e investigación de ciencia de materiales.
Deuteruro de litio (LiD, litio combinado con deuterio, el isótopo pesado del hidrógeno) en lugar de fluoruro de litio, pero la química del isótopo es directamente relevante: el uso de deuteruro de litio enriquecido con Li-6 como combustible termonuclear en bombas de hidrógeno fue el principal impulsor de la infraestructura de separación de isótopos Li-6 a gran escala durante la Guerra Fría. Las mismas plantas de separación de isótopos (principalmente difusión gaseosa de compuestos de litio) que produjeron Li-6 para armas también crearon grandes reservas de litio enriquecido con Li-7, que es la materia prima para el LiF enriquecido con Li-7 utilizado en aplicaciones de reactores de sales fundidas. El legado de esta infraestructura de separación de isótopos de la Guerra Fría influye directamente en la disponibilidad y el costo del LiF enriquecido isotópicamente para la tecnología de energía nuclear civil actual.
Usos del fluoruro de litio abarcan seis áreas de aplicación principales. En óptica, el LiF monocristalino transmite luz ultravioleta al vacío hasta 104 nm , lo que lo hace insustituible como material de ventanas y lentes para espectroscopia VUV, óptica sincrotrón y láseres UV. En la detección de radiación, los dosímetros termoluminiscentes (TLD) basados en LiF son el estándar mundial para el monitoreo personal de la radiación en instalaciones nucleares y médicas. En la energía nuclear, el LiF es un componente principal de las sales fundidas FLiBe utilizadas como refrigerante y portador de combustible en los reactores de sales fundidas de cuarta generación. En las baterías, el LiF forma un componente crítico de la capa de interfase del electrolito sólido y es el producto de descarga en las baterías primarias Li-CFₓ. En la fundición de aluminio, se agrega LiF como agente fundente para reducir la temperatura de funcionamiento y el consumo de energía. En las pantallas OLED, una capa de LiF a escala nanométrica en la interfaz del cátodo mejora drásticamente la eficiencia de la inyección de electrones.
La fórmula correcta para Fluoruro de litio es LiF . Consiste en un catión de litio (Li⁺) unido iónicamente a un anión fluoruro (F⁻). La proporción 1:1 se deriva directamente de las cargas: el litio en el Grupo 1 siempre forma un catión 1 y el flúor en el Grupo 17 siempre forma un anión −1. La masa molar es 25,94 g/mol (litio: 6,94 g/mol, flúor: 19,00 g/mol). LiF adopta la estructura cristalina de sal de roca (tipo NaCl) con simetría cúbica centrada en las caras y un parámetro de red de 4,027 Å.
Cuando el metal de litio entra en contacto con el gas flúor, se produce una reacción inmediata e intensamente exotérmica que produce fluoruro de litio (LiF) . La ecuación balanceada es 2 Li(s) F₂(g) → 2 LiF(s) con una entalpía estándar de formación de aproximadamente menos 617 kJ/mol . El litio se enciende espontáneamente en flúor a temperatura ambiente, produciendo una llama blanca brillante y depositando LiF cristalino de color blanco. Esta reacción es tan vigorosa porque el flúor es el agente oxidante más fuerte de todos los elementos y el litio es uno de los metales más reactivos, y porque la energía reticular del producto LiF ( 1.037 kJ/mol ) es excepcionalmente grande y libera más energía tras la formación de cristales que prácticamente cualquier otro compuesto binario. La producción industrial de LiF utiliza rutas acuosas más seguras (Li₂CO₃ HF o LiOH HF) en lugar de una combinación directa de elementos.
El fluoruro de litio es not safe for unprotected handling. Está clasificado como tóxico (Categoría 3 de toxicidad aguda del GHS por vía oral, con una LD₅₀ en ratas aproximadamente 143 a 200 mg/kg , aproximadamente de 15 a 20 veces más tóxica que la sal de mesa). El ion fluoruro altera el metabolismo del calcio, inhibe enzimas críticas y, en dosis altas, provoca arritmia cardíaca e hipocalcemia. El límite de exposición ocupacional de OSHA para fluoruros es 2,5 mg/m³ como un promedio ponderado en el tiempo de 8 horas. La manipulación segura requiere guantes de nitrilo, gafas protectoras contra salpicaduras de productos químicos y un respirador contra polvo al manipular polvo. Los elementos ópticos de cristal pulido grandes presentan un riesgo mínimo en el uso normal (sin generación de polvo), pero esmerilar, escindir o disolver LiF requiere EPP completo. Ante cualquier ingestión importante, se requiere atención médica de emergencia inmediata y la administración de gluconato de calcio.
el Los 3 usos principales del litio por volumen e importancia económica son: primero, baterías de iones de litio , que ahora representan aproximadamente entre el 75 y el 80% del consumo total mundial de litio y son impulsados principalmente por vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos portátiles; segundo, ceramica y vidrio , donde se agrega carbonato de litio para reducir las temperaturas de fusión, producir cerámicas de vidrio de expansión cero y mejorar la durabilidad química (aproximadamente del 15 al 20% de la demanda de litio); y tercero, grasas de jabón de litio , donde el hidróxido de litio se utiliza para producir grasas lubricantes a base de litio que representan aproximadamente del 65 al 70 % de toda la producción de grasas industriales a nivel mundial. El fluoruro de litio en sí representa un segmento relativamente pequeño pero de alto valor dentro del mercado más amplio de productos químicos de litio, utilizado en aplicaciones de energía nuclear, óptica y dosimetría, donde sus propiedades únicas justifican el costo del procesamiento del fluoruro.
monofluoruro de carbono (CFₓ, fluoruro de grafito) es un polímero covalente producido al hacer reaccionar grafito con gas flúor de 300 a 600 °C. Es blanco, eléctricamente aislante y químicamente inerte. Su uso comercial más importante es como material catódico en baterías primarias de fluoruro de litio y carbono (Li-CFₓ), que tienen la energía específica más alta de cualquier química de batería primaria comercial (valores prácticos de 700 a 900 Wh/kg ). La conexión directa con el fluoruro de litio es la reacción de descarga: cuando una batería Li-CFₓ se descarga, el litio metálico en el ánodo reacciona con el cátodo CFₓ para producir carbono y LiF como producto de descarga . La energía reticular excepcionalmente alta del LiF (1037 kJ/mol) es lo que hace que esta reacción electroquímica sea termodinámicamente favorable y proporciona a las baterías Li-CFₓ su alto voltaje y densidad de energía.
LiF transmite luz hasta 104 nm en la región ultravioleta del vacío (VUV) , una propiedad única que ningún otro material óptico común comparte. Las alternativas comunes fallan en longitudes de onda mucho más largas: la sílice fundida (SiO₂) se corta aproximadamente entre 150 y 160 nm; CaF₂ se corta a aproximadamente 125 nm; MgF₂ a aproximadamente 115 nm. La razón por la que LiF logra esta excepcional transmisión UV es su banda electrónica extremadamente amplia de aproximadamente 13,6 eV , lo que significa que los fotones con energías de hasta 13,6 eV (longitudes de onda superiores a 91 nm) no tienen suficiente energía para excitar electrones a través de la banda prohibida y no son absorbidos. Ningún otro material óptico de cristal grande comúnmente disponible tiene una banda prohibida tan amplia. Esto hace que las ventanas y lentes de LiF sean esenciales para espectrómetros VUV, líneas de luz de sincrotrón, telescopios Lyman-alfa y sistemas de lámparas de deuterio en instrumentos analíticos de UV.
Tanto el TLD-100 como el TLD-700 son dosímetros termoluminiscentes basados en fluoruro de litio con activadores de manganeso y titanio, pero difieren en la composición de isótopos de litio. TLD-100 contiene proporciones de isótopos de litio naturales ( 7,5% Li-6 y 92,5% Li-7 ) y responde tanto a rayos gamma como a neutrones térmicos, lo que lo hace útil para medir la dosis total en campos de radiación mixta. TLD-700 Contiene litio enriquecido isotópicamente con 99,99% Li-7 , reduciendo el contenido de Li-6 prácticamente a cero y haciendo que el dosímetro sea casi completamente insensible a los neutrones térmicos, conservando al mismo tiempo la sensibilidad total a los rayos gamma y X. Al utilizar TLD-100 y TLD-700 juntos en la misma placa, la dosis de neutrones se puede calcular a partir de la diferencia en sus lecturas, lo que permite la determinación separada de dosis de neutrones y gamma en entornos de reactores nucleares, instalaciones de aceleradores y unidades de terapia de neutrones.
La mayoría de los compuestos iónicos se disuelven en agua porque la energía liberada por la hidratación de los iones (interacciones ion-agua) es suficiente para superar la energía reticular que mantiene unido el cristal. LiF es inusual entre los haluros alcalinos por ser escasamente soluble (sólo 2,7 g/L a 20°C ) porque su energía reticular de 1.037 kJ/mol es the highest of all alkali halides, resulting from the exceptionally short Li-F bond distance. While Li⁺ and F⁻ are both strongly hydrated (Li⁺ has one of the highest hydration energies of any monovalent cation), the combined hydration energy of Li⁺ and F⁻ is not quite sufficient to compensate for the very high lattice energy. In contrast, LiCl, LiBr, and LiI are all highly soluble because the larger halide anions give lower lattice energies that are more easily overcome by hydration energy.
En los reactores de sales fundidas (MSR), el fluoruro de litio es un componente principal de la sal FLiBe (2 LiF BeF₂), que sirve simultáneamente como refrigerante del reactor y portador del combustible nuclear disuelto (UF₄ o ThF₄). El eutéctico FLiBe se funde a aproximadamente 459ºC y opera como un líquido estable entre 500°C y 700°C en condiciones de reactor. LiF contribuye con una baja absorción de neutrones (cuando se utiliza Li-7 enriquecido isotópicamente, que requiere una pureza mínima de 99,95% Li-7 ), alta estabilidad térmica (punto de ebullición 1.673°C), compatibilidad con la vasija del reactor de aleación a base de níquel y buenas propiedades de transferencia de calor. El requisito de enriquecimiento de Li-7 es crítico porque el Li-6 (naturalmente 7,5% de litio) tiene una sección transversal de neutrones térmicos de 940 graneros, lo que envenenaría la reacción en cadena de neutrones y produciría tritio como subproducto radiactivo no deseado si estuviera presente en cantidades significativas en la sal del reactor.
Derecho de Autor © 2025 Nantong Jinxing Fluorides Chemical Co., Ltd. Todos los Derechos Reservados.
Login 
