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四硼酸锂的性质及实验

2015-09-01 09:05:07   来源:   点击:
四硼酸锂的性质及实验
四硼酸锂介绍

中文名称:四硼酸锂,无水
英文名称:Lithium teraborate anhydrous
别名名称:四硼酸二锂 硼酸锂 四硼酸锂 焦硼酸锂 四硼酸锂无水
英文别名:Lithium tetraborate;Dilithium tetraborate Lithium borate Spectromelt A 100
分 子 式:B4Li2O7
分 子 量:169.12

四硼酸锂性质
 
四硼酸锂作为表面声波装长的元素,锂离子的超导体及热致发光的剂量计引起人们越来越大的兴趣.关于它的结构已有报导. Weir等研究了硼酸盐系列晶体的红外吸收谱.本文介绍了四硼酸锂在各种几何配置下的偏振拉曼光谱.分析了四配位BO4四面体和三配位B03三角形的内振动.实脸证明由子四硼酸锂单晶xLi2OB20。中x>0.33,使805cm-1的环B-O伸
缩振动完全消失,代之而起的是780cm-1伸缩振动占优势.这是碱金属和碱土金属翻酸盐的区别之一.由于三配位BO,三角形中二个桥权参与了较强的px交叠,使环上B-O健序增加.健长缩短,环B一伸缩振动颇率增高.由子电子离域作用,晶体具有非线性光学特性,但从B-0伸缩振动频率可以判断,其非线性光学特性不很强.

四硼酸锂物理数据

1.       性状:白色粉末。
2.       密度(g/mL,25/4℃):1.4
3.       相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):无可用
4.       熔点(ºC):917
5.       沸点(ºC,常压):无可用
6.       沸点(ºC,5.2kPa): 无可用
7.       折射率: 无可用
8.       闪点(ºC): 无可用
9.       比旋光度(º):无可用
10.    自燃点或引燃温度(ºC):无可用
11.    蒸气压(kPa,25ºC):无可用
12.    饱和蒸气压(kPa,60ºC):无可用
13.    燃烧热(KJ/mol):无可用
14.    临界温度(ºC):无可用
15.    临界压力(KPa):无可用
16.    油水(辛醇/水)分配系数的对数值:无可用
17.    爆炸上限(%,V/V):无可用
18.    爆炸下限(%,V/V): 无可用
19.    溶解性:溶于盐酸,微溶于水,不溶于有机溶剂。据

分子结构数据
 
1、   摩尔折射率:无可用
2、   摩尔体积(cm3/mol): 无可用
3、   等张比容(90.2K):无可用
4、   表面张力(dyne/cm):无可用

计算化学数据
 
1、   疏水参数计算参考值(XlogP):无可用
2、   氢键供体数量:0
3、   氢键受体数量:2
4、   可旋转化学键数量:0
5、   拓扑分子极性表面积(TPSA):40.1
6、   重原子数量:4
7、   表面电荷:0
8、   复杂度:13.5
9、   同位素原子数量:0
10、   确定原子立构中心数量:0
11、   不确定原子立构中心数量:0
12、   确定化学键立构中心数量:0
13、   不确定化学键立构中心数量:0
14、   共价键单元数量:2

四硼酸锂合成方法
 
1.在20世纪初时,就有人用使碳酸锂在硼酸溶液中沸腾反应,将不溶性的残渣滤去,并将滤液蒸发浓缩后,就得到了高度过饱和但不能析出结晶的、像水玻璃溶液一样的胶状溶液。形成过饱和而很难析出结晶的溶液是四硼酸锂的一种特性。F-费尔辛格(Filsinger)用酒精作用于这种溶液就得到了组成为Li2O·2B2O3·5H2O的白色物质。
М-П-杜克尔斯基在研究Li2O-B2O3H2O体系时只证实了Li2O·2B2O3·xH2O的生成,但未能测定出其中所含的水分。
Г-К-戈杰重复了F-费尔辛格的试验,他得到了几种硼酸锂的混合物,且固相组成与液相组成大致相符。终于成功地按下述的方法制得了晶状的四硼酸锂:在加热时,将60g(1mol)硼酸及14.8g(0.2mol)碳酸锂溶于300mL水中,用倾泻法将溶液与不溶性的残渣分开并使其静置。数周后,沿着杯壁就会出现白色的薄膜,已证实它们是由类似的小棒状结晶组成的,这些小结晶可作为制取下列产物的晶种。但是,加入晶种并不能使结晶过程有丝毫加速。所得的三种加成物的百分组成如表所示。
表三种加成物的百分组成
项目123Li2B4O7·3H2OLi2O13  1913  4012  8413  39B2O362  0162  1661  7562  40H2O24  98249425  1124  21总计100  18100  5099  70100  00
这样看来,所得的晶状四硼酸锂是三水合物。三水四硼酸锂要加热至200℃以上时才开始脱水,而且在200至240℃这样狭窄的范围内就立刻失去了将近全部的三分子结晶水得到无水四硼酸锂。
2.制法 用碳酸锂与硼酸在赤热下反应,生成四硼酸锂:
四硼酸锂生成化学式

四硼酸锂用途
 
1.  用于金属冶炼、珐琅制造及X射线荧光分析等。
2.  用作缓冲剂、防腐剂。
3.用作分析试剂。纯物质用于X-射线荧光分析。还用于陶瓷业。

四硼酸锂的试验结果

1实验
    四硼酸锂晶体用熔盐法生长,样品沿(100), (010), (001)方向加工成平面六面体,每个通光表面经光学抛光备用.拉曼光潜在SP EX 1403拉曼光进仪上收集.SP2020-05拭离子激光器的514.5nm谱线作激发光源.输出功率为200mW.
2结果与讨论
    四硼酸锂单晶(Li2B407)是由Li20和B20,形成的压电晶体.其中阴离子由BO;四面体和B03三角形构成的环状络离子.不同配比的Li20和B20,可以获得不同结构的四硼酸锂,Li20和B203的比例为1:2--1:3.5均可得到四硼酸锂单晶.其阴离子由二个非平面六元环构成.环端四个饭原子与另四个B40,相连,形成网络结构.性离子位子沿三次轴的通道上,三次轴方向表现出的低电阻率就是锂离子的热扩散所引起的.
 

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