Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ЛИ)"

Литий

Ли'тий (лат. Lithium), Li, химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева, атомный номер 3, атомная масса 6,941, относится к щелочным металлам. Природный Л. состоит из двух стабильных изотопов – ⁶Li (7,42%) и ⁷Li (92,58%).

  Л. был открыт в 1817 шведским химиком А. Арфведсоном в минерале петалите; название от греч. líthos – камень. Металлический Л. впервые получен в 1818 английским химиком Г. Дэви.

  Распространение в природе. Л. – типичный элемент земной коры (содержание 3,2×10^-3% по массе), он накапливается в наиболее поздних продуктах дифференциации магмы – пегматитах. В мантии мало Л. – в ультраосновных породах всего 5×10^-3% (в основных 1,5×10^-3%, средних – 2×10^-3%, кислых 4×10^-3%). Близость ионных радиусов Li⁺, Fe²⁺ и Mg²⁺ позволяет Л. входить в решётки магнезиально-железистых силикатов – пироксенов и амфиболов. В гранитоидах он содержится в виде изоморфной примеси в слюдах. Только в пегматитах и в биосфере известно 28 самостоятельных минералов Л. (силикаты, фосфаты и др.). Все они редкие (см. Литиевые руды). В биосфере Л. мигрирует сравнительно слабо, роль его в живом веществе меньше, чем остальных щелочных металлов. Из вод он легко извлекается глинами, его относительно мало в Мировом океане (1,5×10^-5%). Промышленные месторождения Л. связаны как с магматическими породами (пегматиты, пневматолиты), так и с биосферой (солёные озёра).

  Физические и химические свойства. Компактный Л. – серебристо-белый металл, быстро покрывающийся тёмно-серым налётом, состоящим из нитрида Li₃N и окиси Li₂O. При обычной температуре Л. кристаллизуется в кубической объёмноцентрированной решётке, а = 3,5098 . Атомный радиус 1,57 , ионный радиус Li+ 0,68 . Ниже -195°С решётка Л. гексагональная плотноупакованная. Л. – самый лёгкий металл; плотность 0,534 г/см³ (20°С); t_пл. 180,5°С, t_kип. 1317°С. Удельная теплоёмкость (при 0—100°С) 3,31(103 дж/(кг×К), т. е. 0,790 кал/(г·град); термический коэффициент линейного расширения 5,6×10^-5. Удельное электрическое сопротивление (20°С) 9,29×10^-8ом·м (9,29 мком·см); температурный коэффициент электрического сопротивления (0—100°С) 4,50×10^-3. Л. парамагнитен. Металл весьма пластичен и вязок, хорошо обрабатывается прессованием и прокаткой, легко протягивается в проволоку. Твёрдость по Моосу 0,6 (твёрже, чем Na и К), легко режется ножом. Давление истечения (15—20°С) 17 Мн/м² (1,7 кгс/мм²). Модуль упругости 5 Гн/м² (500 кгс/мм²), предел прочности при растяжении 116 Мн/м² (11,8 кгс/мм²), относительное удлинение 50—70%. Пары Л. окрашивают пламя в карминово-красный цвет.

  Конфигурация внешней электронной оболочки атома Л. 2s¹; во всех известных соединениях он одновалентен. При взаимодействии с кислородом или при нагревании на воздухе (горит голубым пламенем) Л. образует окись Li₂O (перекись Li₂O₂ получается только косвенным путём). С водой реагирует менее энергично, чем др. щелочные металлы, при этом образуются гидроокись LiOH и водород. Минеральные кислоты энергично растворяют Li (стоит первым в ряду напряжений, его нормальный электродный потенциал – 3,02 в).

  Л. соединяется с галогенами (с йодом при нагревании), образуя галогениды (важнейший – лития хлорид). При нагревании с серой Л. даёт сульфид Li₂S, а с водородом – лития гидрид. С азотом Л. медленно реагирует уже при комнатной температуре, энергично – при 250°С с образованием нитрида Li₃N. С фосфором Л. непосредственно не взаимодействует, но в специальных условиях могут быть получены фосфиды Li₃P, LiP, Li₂P₂. Нагревание Л. с углеродом приводит к получению карбида Li₂C₂, с кремнием – силицида Л. Бинарные соединения Л. – Li₂O, LiH, Li₃N, Li₂C₂, LiCI и др., a также LiOH весьма реакционноспособны; при нагревании или плавлении они разрушают многие металлы, фарфор, кварц и др. материалы. Карбонат (см. Лития карбонат), фторид LiF, фосфат Li₃PO₄ и др. соединения Л. по условиям образования и свойствам близки к соответствующим производным магния и кальция.

  Л. образует многочисленные литийорганические соединения, что определяет его большую роль в органическом синтезе.

  Л. – компонент многих сплавов. С некоторыми металлами (Mg, Zn, Al) он образует твёрдые растворы значительной концентрации, со многими – интерметаллиды (LiAg, LiHg, LiMg₂, LiAl и мн. др.). Последние часто весьма тверды и тугоплавки, незначительно изменяются на воздухе; некоторые из них – полупроводники. Изучено более 30 бинарных и ряд тройных систем с участием Л.; соответствующие им сплавы уже нашли применение в технике.

  Получение и применение. Соединения Л. получаются в результате гидрометаллургической переработки концентратов – продуктов обогащения литиевых руд. Основной силикатный минерал – сподумен перерабатывают по известковому, сульфатному и сернокислотному методам. В основе первого – разложение сподумена известняком при 1150—1200°С:

  Li₂O×Al₂O₃×4SiO₂ + 8CaCO₃ = Li₂OAl₂O₃ + 4(2CaO×SiO₂) + 8CO₂.

  При выщелачивании спека водой в присутствии избытка извести алюминат Л. разлагается с образованием гидроокиси Л.:

  Li₂O×Al₂O₃ + Ca(OH)₂ = 2LiOH + CaO×Al₂O₃.

  По сульфатному методу сподумен (и др. алюмосиликаты) спекают с сульфатом калия:

  Li₂O×Al₂O₃×4SiO₂ + K₂SO₄ = Li₂SO₄ + K₂O×Al₂O₃×4SiO₂.

  Сульфат Л. растворяют в воде и из его раствора содой осаждают карбонат Л.:

  Li₂SO₄ + Na₂CO₃ = Li₂CO₃ + Na₂SO₄.

  По сернокислотному методу также получают сначала раствор сульфата Л., а затем карбонат Л.; сподумен разлагают серной кислотой при 250—300°С (реакция применима только для b-модификации сподумена):

  b-Li₂O×Al₂O₃×4SiO₂ + H₂SO₄ = Li₂SO₄ + H₂O×Al₂O₃×4SiO₂.

  Метод используется для переработки руд, необогащённых сподуменом, если содержание в них Li₂O не менее 1%. Фосфатные минералы Л. легко разлагаются кислотами, однако по более новым методам их разлагают смесью гипса и извести при 950—1050°С с последующей водной обработкой спеков и осаждением из растворов карбоната Л.

  Металлический Л. получают электролизом расплавленной смеси хлоридов Л. и калия при 400—460°С (весовое соотношение компонентов 1:1). Электролизные ванны футеруются магнезитом, алундом, муллитом, тальком, графитом и др. материалами, устойчивыми к расплавленному электролиту; анодом служат графитовые, а катодом – железные стержни. Черновой металлический Л. содержит механические включения и примеси (К, Mg, Ca, Al, Si, Fe, но главным образом Na). Включения удаляются переплавкой, примеси – рафинированием при пониженном давлении. В настоящее время большое внимание уделяется металлотермическим методам получения Л.

  Важнейшая область применения Л. – ядерная энергетика. Изотоп ⁶Li – единственный промышленный источник для производства трития (см. Водород) по реакции:

  .

  Сечения захвата тепловых нейтронов (s) изотопами Л. резко различаются: ⁶Li 945, ⁷Li 0,033; для естественной смеси 67 (в барнах); это важно в связи с техническим применением Л. – при изготовлении регулирующих стержней в системе защиты реакторов. Жидкий Л. (в виде изотопа ⁷Li) используется в качестве теплоносителя в урановых реакторах. Расплавленный ⁷LiF применяется как растворитель соединений U и Th в гомогенных реакторах. Крупнейшим потребителем соединений Л. является силикатная промышленность, в которой используют минералы Л., LiF, Li₂CO₃ и многие специально получаемые соединения. В чёрной металлургии Л., его соединения и сплавы широко применяют для раскисления, легирования и модифицирования многих марок сплавов. В цветной металлургии литием обрабатывают сплавы для получения хорошей структуры, пластичности и высокого предела прочности. Хорошо известны алюминиевые сплавы, содержащие всего 0,1% Л., – аэрон и склерон; помимо лёгкости, они обладают высокой прочностью, пластичностью, стойкостью против коррозии и очень перспективны для авиастроения. Добавка 0,04% Л. к свинцово-кальциевым подшипниковым сплавам повышает их твёрдость и понижает трение. Соединения Л. используются для получения пластичных смазок. По значимости в современной технике Л. – один из важнейших редких элементов.

  В. Е. Плющев.

  Литий в организме. Л. постоянно входит в состав живых организмов, однако его биологическая роль выяснена недостаточно. Установлено, что у растений Л. повышает устойчивость к болезням, усиливает фотохимическую активность хлоропластов в листьях (томаты) и синтез никотина (табак). Способность концентрировать Л. сильнее всего выражена среди морских организмов у красных и бурых водорослей, а среди наземных растений – у представителей семейства Ranunculaceae (василистник, лютик) и семейства Solanaceae (дереза). У животных Л. концентрируется главным образом в печени и лёгких.

  Лит.: Плющев В. Е., Степин Б. Д., Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия, М., 1970; Ландольт П., Ситтиг М., Литий, в кн.: Справочник по редким металлам, пер. с англ., М., 1965.

Литийорганические соединения

Литийоргани'ческие соедине'ния, соединения, содержащие связь углерод – литий, R – Li. Алифатические Л. с. – бесцветные кристаллические вещества (R = СН₃, C₂H₅ трет-С₄Н₉), вязкие неперегоняющиеся жидкости (R = н – С₃Н₇ – н – C₁₂H₂₅) или низкоплавкие воскообразные вещества (R – высшие алкилы); хорошо растворимы в углеводородах (кроме CH₃Li) и эфирах. Ароматические Л. с. – белые или желтоватые кристаллические вещества, нерастворимые в углеводородах, растворимые в эфирах.

  Обычно Л. с. получают при взаимодействии металлического лития с хлористыми или бромистыми алкилами (или арилами) в углеводородной или эфирной среде:

  RX + 2Li ® Rli + LiX.

  Полученные растворы непосредственно используют для синтеза различных классов соединений. При нагревании лития с ртутьорганическими соединениями (также в углеводородной среде) получают растворы Л. с., не содержащие галогенида лития. Из этих растворов могут быть выделены индивидуальные Л. с.

  Л. с. вступают в те же реакции, что и магнийорганические соединения (см. Гриньяра реакция), однако значительно превосходят последние по реакционной способности; крайне чувствительны к воздействию кислорода, влаги и углекислого газа, поэтому все операции с ними проводят в атмосфере сухого инертного газа (азота или аргона); с бромистым литием и эфиром образуют комплексы типа 2RLi×LiBr×(C₂H₅)₂O.

  Л. с. широко применяют в органическом синтезе, особенно в тех случаях, когда соответствующий реактив Гриньяра недостаточно активен; в промышленности они нашли применение как катализаторы при получении бутадиеновых каучуков и изопреновых каучуков.

  Лит.: Талалаева Т. В., Кочешков К. А., Методы элементоорганической химии, под ред. А. Hi Несмеянова и К. А. Кочешкова. Литий, натрий, калий, рубидий, цезий, кн. 1—2, М., 1971.

  Б. Л. Дяткин.

Литин

Ли'тин, посёлок городского типа, центр Литинского района Винницкой области УССР. Расположен на р. Згар (приток Южного Буга), в 33 км к С.-З. от Винницы. Заводы: плодоконсервный, маслодельный, кирпичный; хлебокомбинат.

Лития гидрид

Ли'тия гидри'д, LiH, бесцветные кристаллы, плотность 0,776 г/см³. LiH устойчивее всех гидридов щелочных и щёлочноземельных металлов. В отсутствие воздуха плавится при 680—697°С почти без разложения; при более высокой температуре разлагается. С водой Л. г. бурно реагирует: LiH + H₂O=LiOH + H₂. В промышленности LiH обычно получают гидрированием расплавленного лития чистым водородом при 680—700°С. LiH используется для простого и быстрого получения водорода (1 кг LiH даёт 2,8 м³ H₂); служит также для получения гидридов многих металлов и в органическом синтезе – как сильный восстановитель.

Лития карбонат

Ли'тия карбона'т, литий углекислый, Li₂CO₃, соль, бесцветные кристаллы, плотность 2,11 г/см³ (0°С), t_пл. 732°С, выше начинается диссоциация. Растворимость Л. к. в воде низкая (1,33 г на 100 г H₂O при 20°С). Чистый Л. к. получают пропусканием CO₂ в раствор LiOH, в промышленности – действием поташа или соды на растворы солей лития при 80—90°С. Л. к. – важнейшая соль лития, источник для получения др. его соединений. В производстве стекла и керамики используется способность окиси лития Li₂O, образующейся из Li₂CO₃, придавать материалу ценные свойства (термическую и химическую стойкость, прочность и др.). Л. к. применяется также в пиротехнике, производстве пластмасс (катализатор) и в чёрной металлургии (десульфурация стали).

Лития хлорид

Ли'тия хлори'д, литий хлористый, LiCI, соль, бесцветные кристаллы, плотность 2,07 г/см³, t_пл. 614°С; t_kип. 1382°С. Л. х. весьма гигроскопичен, расплывается на воздухе; в 100 г воды при 20°С растворяется 78,5 г Л. х. Растворим во многих органических растворителях. Л. х. обычно получают растворением карбоната Li₂CO₃ или гидроокиси LiOH в соляной кислоте. В промышленности Л. х. служит для получения металлического лития электролизом из расплава. Благодаря способности поглощать аммиак, амины, пары воды и др. газообразные вещества Л. х. (обычно в виде 40%-ного раствора) применяют для кондиционирования воздуха; используют также в производстве флюсов для плавок металлов и сварки Al, Mg и лёгких сплавов.

«Литке»

«Ли'тке», линейный ледорез советского арктического флота, построен в 1909 в Великобритании. Длина 83 м, ширина 14,5 м. Водоизмещение 4850 т. Назван в честь Ф. П. Литке. В 1934 под командой капитана Н. М. Николаева и под научным руководством В. Ю. Визе на «Л.» совершено первое сквозное плавание Северным морским путём с В. на З. за одну навигацию. В 1958 снят с эксплуатации.

Литке (остров)

Ли'тке, 1) остров в Байдарацкой губе Карского моря, у западного побережья полуострова Ямал. Площадь около 120 км², высота до 40 м. Пролив Мутный, отделяющий о. Л. от материка, неглубок; ширина 3—10 км. На о. Л. – мохово-лишайниковая тундра, местами заболоченная. 2) Остров на Ю.-В. архипелага Земля Франца-Иосифа. Длина 5 км, ширина 2 км, наибольшая высота 314 м. Покрыт ледниками. Оба острова названы в честь Ф. П. Литке.

Литке Федор Петрович

Ли'тке Федор Петрович [17(28).9.1797, Петербург, – 8(20).8.1882, там же], русский мореплаватель и географ, исследователь Арктики, граф (с 1866), адмирал (1855), член-корреспондент (1829), почётный член (1855) и президент (1864) Петербургской АН. Почётный член многих русских и иностранных научных учреждений, член-корреспондент Парижской АН. На флоте с 1813. В 1817—19 участвовал в кругосветном плавании В. М. Головнина на шлюпе «Камчатка». В 1821—24 начальник экспедиции, исследовавшей побережье Новой Земли, восточную часть Баренцева моря и Белое море. В 1826—29 руководил кругосветной экспедицией на шлюпе «Сенявин»; описал западное побережье Берингова моря, острова Прибылова, острова Бонин и Каролинский архипелаг, открыв в нём 12 островов. Л. принадлежит идея первого записывающего «приливомера» (1839), построен и установлен в 1841 на берегах Северного Ледовитого и Тихого океанов. Л. был одним из организаторов Русского географического общества, руководил которым в 1845—50 и в 1857—72. С 1846 председатель Морского учёного комитета. В 1850—57 главный командир и военный губернатор Ревельского (Таллинского), затем Кронштадтского портов. С 1855 член Государственного совета. В 1873 Русским географическим обществом была учреждена Большая золотая медаль имени Л. В честь Л. названы: мыс, полуостров, гора и залив на Новой Земле; острова: в архипелаге Земля Франца-Иосифа, Байдарацкой губе, архипелаге Норденшельда; пролив между Камчаткой и островом Карагинским и др.

  Соч.: Четырехкратное путешествие в Северный Ледовитый океан на военном бриге «Новая Земля» в 1821—1824 годах, 2 изд., М., 1948; Путешествие вокруг света на военном шлюпе «Сенявин» в 1826—1829 гг., 2 изд., М., 1948.

  Лит.: Добровольский А. Д., Плавания ф. П. Литке, М., 1948; Алексеев А. И., Федор Петрович Литке, М., 1970.

Кругосветное плавание Ф. П. Литке.

Ф. П. Литке.

Литлвуд Джоан

Ли'тлвуд (Littlewood) Джоан (р. 1914, Лондон), английский режиссёр и театральный деятель. Театральное образование получила в Королевской академии драматического искусства (Лондон). Совместно с Ю. Макколом организовала любительскую труппу «Юнион» (1935—39), а в 1945 профессиональную передвижную труппу «Уоркшоп», с которой гастролировала в городах Великобритании и странах Западной Европы. С 1953 «Уоркшоп» арендовал помещение «Ройял тиэтр» в лондонском предместье Стратфорд, где Л. (с перерывами) продолжает работать. Среди лучших постановок: «Смертник» и «Заложник» Биэна (1956, 1958), «Макбет» Шекспира (в современных костюмах, показан в Москве в 1957), «Вкус мёда» Дилэни (1958), «Ах, какая прелестная война!» Чилтона (1963), «Мак Бёрд» Гарсон (1967), «Дневник миссис Уилсон» Ицгрема и Уэллса (1968), мьюзикл «Святые мощи» Т. Раиса и Э. Вебера (1972). Л. – режиссёр-новатор, ориентируется на демократического зрителя, борется с рутиной английских коммерческих театров, пользуется приёмами острого сатирического обобщения.

  Лит.: Современный английский театр, М., [1963]; Taylor J. R., Anger and after, L., [1963].

  Ф. М. Крымко.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (ЛИ)"