四硼酸鋰介紹

中文名稱：四硼酸鋰,無水

英文名稱：Lithium teraborate anhydrous

別名名稱：四硼酸二鋰 硼酸鋰 四硼酸鋰 焦硼酸鋰 四硼酸鋰無水

英文別名：Lithium tetraborate；Dilithium tetraborate Lithium borate Spectromelt A 100

分 子 式：B4Li2O7

分 子 量：169.12

四硼酸鋰性質(zhì)

四硼酸鋰作為表面聲波裝長(zhǎng)的元素,鋰離子的超導(dǎo)體及熱致發(fā)光的劑量計(jì)引起人們?cè)絹碓酱蟮呐d趣.關(guān)于它的結(jié)構(gòu)已有報(bào)導(dǎo). Weir等研究了硼酸鹽系列晶體的紅外吸收譜.本文介紹了四硼酸鋰在各種幾何配置下的偏振拉曼光譜.分析了四配位BO4四面體和三配位B03三角形的內(nèi)振動(dòng).實(shí)臉證明由子四硼酸鋰單晶xLi2OB20。中x>0.33，使805cm-1的環(huán)B-O伸

縮振動(dòng)*消失，代之而起的是780cm-1伸縮振動(dòng)占優(yōu)勢(shì).這是堿金屬和堿土金屬翻酸鹽的區(qū)別之一.由于三配位BO，三角形中二個(gè)橋權(quán)參與了較強(qiáng)的px交疊，使環(huán)上B-O健序增加.健長(zhǎng)縮短，環(huán)B一伸縮振動(dòng)頗率增高.由子電子離域作用，晶體具有非線性光學(xué)特性，但從B-0伸縮振動(dòng)頻率可以判斷，其非線性光學(xué)特性不很強(qiáng).

四硼酸鋰物理數(shù)據(jù)

1.       性狀：白色粉末。

2.       密度（g/mL,25/4℃）：1.4

3.       相對(duì)蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：無可用

4.       熔點(diǎn)（oC）：917

5.       沸點(diǎn)（oC,常壓）：無可用

6.       沸點(diǎn)（oC,5.2kPa）： 無可用

7.       折射率： 無可用

8.       閃點(diǎn)（oC）： 無可用

9.       比旋光度（o）：無可用

10.    自燃點(diǎn)或引燃溫度（oC）：無可用

11.    蒸氣壓（kPa,25oC）：無可用

12.    飽和蒸氣壓（kPa,60oC）：無可用

13.    燃燒熱（KJ/mol）：無可用

14.    臨界溫度（oC）：無可用

15.    臨界壓力（KPa）：無可用

16.    油水（辛醇/水）分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值：無可用

17.    爆炸上限（%,V/V）：無可用

18.    爆炸下限（%,V/V）： 無可用

19.    溶解性：溶于鹽酸，微溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。據(jù)

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、   摩爾折射率：無可用

2、   摩爾體積（cm3/mol）： 無可用

3、   等張比容（90.2K）：無可用

4、   表面張力（dyne/cm）：無可用

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1、   疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：無可用

2、   氫鍵供體數(shù)量：0

3、   氫鍵受體數(shù)量：2

4、   可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

5、   拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：40.1

6、   重原子數(shù)量：4

7、   表面電荷：0

8、   復(fù)雜度：13.5

9、   同位素原子數(shù)量：0

10、   確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

11、   不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、   確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、   不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、   共價(jià)鍵單元數(shù)量：2

四硼酸鋰合成方法

1.在20世紀(jì)初時(shí)，就有人用使碳酸鋰在硼酸溶液中沸騰反應(yīng)，將不溶性的殘?jiān)鼮V去，并將濾液蒸發(fā)濃縮后，就得到了高度過飽和但不能析出結(jié)晶的、像水玻璃溶液一樣的膠狀溶液。形成過飽和而很難析出結(jié)晶的溶液是四硼酸鋰的一種特性。F-費(fèi)爾*(Filsinger)用酒精作用于這種溶液就得到了組成為L(zhǎng)i2O·2B2O3·5H2O的白色物質(zhì)。

М-П-杜克爾斯基在研究Li2O-B2O3H2O體系時(shí)只證實(shí)了Li2O·2B2O3·xH2O的生成，但未能測(cè)定出其中所含的水分。

Г-К-戈杰重復(fù)了F-費(fèi)爾*的試驗(yàn)，他得到了幾種硼酸鋰的混合物，且固相組成與液相組成大致相符。終于成功地按下述的方法制得了晶狀的四硼酸鋰：在加熱時(shí)，將60g(1mol)硼酸及14.8g(0.2mol)碳酸鋰溶于300mL水中，用傾瀉法將溶液與不溶性的殘?jiān)珠_并使其靜置。數(shù)周后，沿著杯壁就會(huì)出現(xiàn)白色的薄膜，已證實(shí)它們是由類似的小棒狀結(jié)晶組成的，這些小結(jié)晶可作為制取下列產(chǎn)物的晶種。但是，加入晶種并不能使結(jié)晶過程有絲毫加速。所得的三種加成物的百分組成如表所示。

表三種加成物的百分組成

項(xiàng)目123Li2B4O7·3H2OLi2O13  1913  4012  8413  39B2O362  0162  1661  7562  40H2O24  98249425  1124  21總計(jì)100  18100  5099  70100  00

這樣看來，所得的晶狀四硼酸鋰是三水合物。三水四硼酸鋰要加熱至200℃以上時(shí)才開始脫水，而且在200至240℃這樣狹窄的范圍內(nèi)就立刻失去了將近全部的三分子結(jié)晶水得到無水四硼酸鋰。

2.制法 用碳酸鋰與硼酸在赤熱下反應(yīng)，生成四硼酸鋰：

四硼酸鋰用途

1.  用于金屬冶煉、琺瑯制造及X射線熒光分析等。

2.  用作緩沖劑、防腐劑。

3.用作分析試劑。純物質(zhì)用于X-射線熒光分析。還用于陶瓷業(yè)。

四硼酸鋰的試驗(yàn)結(jié)果

1實(shí)驗(yàn)

    四硼酸鋰晶體用熔鹽法生長(zhǎng)，樣品沿(100), (010), (001)方向加工成平面六面體，每個(gè)通光表面經(jīng)光學(xué)拋光備用.拉曼光潛在SP EX 1403拉曼光進(jìn)儀上收集.SP2020-05拭離子激光器的514.5nm譜線作激發(fā)光源.輸出功率為200mW.

2結(jié)果與討論

    四硼酸鋰單晶(Li2B407)是由Li20和B20，形成的壓電晶體.其中陰離子由BO;四面體和B03三角形構(gòu)成的環(huán)狀絡(luò)離子.不同配比的Li20和B20，可以獲得不同結(jié)構(gòu)的四硼酸鋰,Li20和B203的比例為1:2--1:3.5均可得到四硼酸鋰單晶.其陰離子由二個(gè)非平面六元環(huán)構(gòu)成.環(huán)端四個(gè)飯?jiān)优c另四個(gè)B40，相連，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).性離子位子沿三次軸的通道上，三次軸方向表現(xiàn)出的低電阻率就是鋰離子的熱擴(kuò)散所引起的.