Сульфи́д ли́тия
, сернистый литий — Li
2
S,
неорганическое
бинарное соединение
,
литиевая
соль
сероводородной кислоты
.
Физические свойства
Сульфид лития представляет собой светло-жёлтое
или бесцветное кристаллическое вещество
, характеризующееся
гранецентрированной кубической решёткой
типа
флюорита
(
a
= 0,571 нм,
z
= 4, пространственная группа
Fm3m
), хорошо растворимое в воде, растворимое в
спирте
. Не образует
кристаллогидратов
.
Основные
термодинамические характеристики
:
Химические свойства
-
Сульфид лития, растворяясь в воде, подвергается
гидролизу
:
-
-
-
Пропуская через водный раствор
сероводород
, реакцию гидролиза можно сместить вправо:
-
-
Образующийся сильно
гигроскопичный
гидросульфид лития можно выделить в чистом виде
.
-
Водный раствор под действием кислорода воздуха на холоду постепенно окисляется, образуя осадок элементарной
серы
:
-
-
Во влажном воздухе вещество постепенно окисляется до
:
-
-
При действии окислителей (
O
2
,
KClO
3
,
PbO
2
и пр.) при нагревании свыше 300 °C сульфид лития окисляется до
сульфата
:
-
-
При нагревании реагирует с
хлором
(с воспламенением) и
бромом
:
-
-
Иначе протекает реакция с
йодом
при температуре около 200 °C
:
-
-
С
водородом
не реагирует даже при высокой температуре
.
-
Вступает в реакции с разбавленными
кислотами
с выделением сероводорода:
-
-
-
Получение
Одна из потенциальных проблем при получении сульфида лития заключается в легкости его окисления, особенно в присутствии воды. Кроме того, вследствие
гидролиза
препаративные методы, основанные на реакциях обмена в водных растворах, обычно непригодны.
Так как сульфид лития не встречается в природе в виде
минерального сырья
, существуют следующие промышленные способы его получения
:
-
реакция металлического
лития
с элементарной
серой
при нагревании выше 130 °C
:
-
-
взаимодействие
гидрида лития
с элементарной серой при температуре 300-350 °C:
-
-
-
-
-
Среди прочих возможных методов производства можно отметить
:
-
-
взаимодействие гидроксида лития с сероводородом в среде апротонного органического растворителя:
-
Полисульфиды лития
Для лития, в отличие от других
щелочных металлов
,
полисульфиды
не являются характерными соединениями и их получение требует особых условий
.
Наиболее изучены
:
—
дисульфид лития
, жёлтый порошок, получаемый кипячением спиртового раствора гидросульфида лития с избытком
серы
в токе водорода:
-
—
тетрасульфид лития
, неустойчивое вещество, получаемое реакцией лития с серой в жидком
аммиаке
:
|
|
|
|
Применение
Сульфид лития входит в состав
анодов
и твёрдого
электролита
для литиевых
элементов питания
(
батареек
и
)
.
Также используется как
депиляционный агент
в косметических средствах
.
Может использоваться как компонент в производстве
стёкол
с высокой ионной проводимостью
.
В современной
органической химии
сульфид лития иногда используется в качестве
агента, например, в следующей реакции
:
.
Также имеются данные об использовании этого вещества в качестве
катализатора
при защите
гидроксильных групп
через получение триметилсилилового эфира
.
Потенциальная
опасность
для здоровья
Опасность для здоровья сульфида лития Li
2
S определяется как
токсичностью
ионов
лития
(Li
+
) из-за хорошей растворимости соединения в
воде
, так и
токсичностью
сероводорода
, образующегося вследствие
гидролиза
этой соли.
Литий (в очень больших концентрациях), судя по всему, поражает
центральную нервную систему
, вызывая тремор рук, тошноту, повышенное мочеиспускание, нечленораздельность речи, вялость, сонливость, головокружение, жажду. Эффекты от длительного воздействия —
апатия
,
анорексия
, утомляемость,
летаргия
, мышечная слабость, изменения в
ЭКГ
. Долговременное
токсическое
действие вызывает
гипотиреоз
,
лейкоцитоз
, отёк и увеличение веса,
полидипсию
/
полиурию
, нарушение памяти, конвульсии, почечную недостаточность, шок,
гипотонию
,
сердечные аритмии
,
кому
, а также -
летальный исход
.
Литература
Примечания
-
↑
Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л.
Химические свойства неорганических веществ / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 3-е изд.. —
М.
: «Химия», 2000. — С. 17. —
ISBN 5-7245-1163-0
.
-
(англ.)
.
The Chemical Database
. Hardy Research Group, Department of Chemistry, The University of Akron. Дата обращения: 17 сентября 2009.
7 апреля 2012 года.
-
↑
Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А.
Константы неорганических веществ: справочник / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп.. —
М.
: «Дрофа», 2006. — С. 483. —
ISBN 5-7107-8085-5
.
-
↑
Турова Н.Я.
Неорганическая химия в таблицах. —
М.
: Высший химический колледж РАН, 1997. — С. 85.
-
↑
Плющев В.Е., Степанов Б.Д.
Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. —
М.
: «Химия», 1970. — С. 37-38.
-
↑
Литий
// Химическая энциклопедия / Главный редактор И. Л. Кнунянц. —
М.
: «Советская энциклопедия», 1988. — Т. 1. — С. 1201-1202.
-
(англ.)
.
Technical Publications
. Cerac Inc. Дата обращения: 18 сентября 2009. Архивировано из
8 мая 2009 года.
-
Данный способ можно рекомендовать также в качестве лабораторного.
-
(англ.)
. FreePatentsOnline. Дата обращения: 18 сентября 2009.
7 апреля 2012 года.
-
Полисульфиды калия и натрия могут быть получены простым сплавлением твердых компонентов (серы и сульфида металла соответственно). Для сульфида лития этот способ неприменим.
-
Henriksen G., Kaun T., Jansen A., Prakash J., Vissers D.
Advanced cell technology for high-perfomance Li-Al/FeS
2
secondary batteries
// Molton Salts XI / Edited by H. C. De Long, P. C. Trulove, S. Deki, G. R. Stafford. — Proceedings Series. — Pennington, New Jersey, USA: The Electrochemical Society, Inc., 1998. — P. 302-305. —
ISBN 1-56677-205-2
.
-
Tatsumisago M, Wakihara M, Iwakura C, Kohjiya S, Tanaka I.
/ Editor-in-chief: Minami T. — Springer, 2005. — P. 32. —
ISBN 978-4-431-24974-0
.
-
(англ.)
. MakingCosmetics.com Inc. Дата обращения: 17 сентября 2009. Архивировано из
27 мая 2009 года.
-
Зарецкая Г.Н.
(неопр.)
(pdf). Российская Академия Естествознания. Дата обращения: 18 сентября 2009.
7 апреля 2012 года.
-
Devillanova F. A.
. — Royal Society of Chemistry, 2006. — P. 312. —
ISBN 978-0-85404-366-8
.
1 января 2014 года.
-
Bioactive natural products
// Studies in Natural Products Chemistry / Edited by Professor Atta-ur Rahman. — Elsevier Ltd., 2000. — P. 85. —
ISBN 978-0-44442-971-1
.
-
(англ.)
.
Material Safety Data Sheets
. Electronic Space Products International. Дата обращения: 17 сентября 2009.
7 апреля 2012 года.