لیتیوم تنگستات : خواص، ساختار، طیف های FTIR و رامان، کاربردها

 

لیتیوم تنگستات یک ترکیب معدنی به شکل جامد سفید رنگ می باشد که در آب محلول است. این ترکیب یکی از چندین ارتوتنگستات است که دارای آنیون چهار ضلعی WO۴۲ هستند.

 

اکسید تنگستن لیتیوم برای تهیه سرامیک هایی با دمای پخت بسیار پایین استفاده می شود و به عنوان یک کاتالیزور برای واکنش های اتصال اکسیداتیو عمل می کند.

 

علاوه بر آن، این ماده در تولید محلول های آبی پلی تنگ استات (متاتونگستات) با چگالی بالا که برای جداسازی مواد معدنی و سایر مواد جامد استفاده می شود، نیز به کار می رود.

 

خواص و مشخصات شناسایی لیتیوم تنگستات

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                      پودر سفید رنگ فرمول شیمیایی                                                                  Li۲WO۴
دانسیته                                                                  (g/cm۳)۴.۵۶ وزن مولکولی                                                         (g/mol) 261.8
حلالیت در آب                                                                  محلول شماره (CAS No)                                                       ۱۳۵۶۸-۴۵-۱

 

ساختار

 

ساختار تنگستات لیتیوم

 

نمک تنگستات لیتیوم شامل مراکز لییتیم و انگستن با چهار ضلع است که توسط اکسیدها پل می شوند. فاصله پیوند W-O و Li-O به ترتیب ۱.۷۹ و ۱.۹۶ آنگستروم می باشد. این طول های پیوند متفاوت منعکس کننده ویژگی پیوند چندگانه W-O و پیوند یونی ضعیف تر بین فعل و انفعالات Li-O است.

 

ماده جامد در فشارهای بالا دچار انتقال فاز می شود، به طوری که هندسه کئوردیناسیونی در تنگستن به هشت ضلعی (شش پیوند W-O) تبدیل می شود. به عنوان مثال با ۴۰ کیلو بار، ساختار مربوط به ولفرامیت را اتخاذ می کند.

 

در مقاله ای که در سال ۱۹۶۱ میلادی توسط محققان دپارتمان فیزیک دانشگاه شیکاگو انجام شده است، ساختار کریستالی این ماده مورد مطالعه قرار گرفته که می توانید با کلیک بر اینجا به آن دسترسی داشته باشید.

 

طیف های FTIR و رامان تنگستات لیتیم

 

طیف های FTIR و رامان تنگستات لیتیم

 

کاربردهای لیتیوم تنگستات

 

از تنگستات لیتیوم برای تولید محلول های آبی پلی تنگ استات (متاتونگستات) با چگالی بالا استفاده می شود. مانند سایر مایعات با چگالی بالا، چنین محلول هایی اغلب در جداسازی مواد معدنی و سایر مواد جامد استفاده می شوند. اینها می توانند چگالی ۲.۹۵ در ۲۵ درجه سانتیگراد و تا ۳.۶ در آب گرم را بدست آورند.

 

این استفاده از آنیون های تنگستات لیتیوم و سدیم در دهه ۱۹۸۰ و اوایل دهه ۱۹۹۰ برای رفع مسمومیت و مسائل ایمنی با مایعات آلی موجود با چگالی بالا ایجاد شده است.

 

برخلاف متیلن یدید و بروموفرم، می توان با اطمینان بیشتر از پلی تنگ استات ها و هتروپلی استونگستات ها در محیط داخلی و بدون هود استفاده کرد و تنها اقدامات احتیاطی ایمنی نظیر دستکش های محافظ و عینک ایمنی را داشت. دقت کنید که این ماده در مجاورت با عوامل اکسید کننده ی قوی قرار نگیرد.

 

کاربرد الکتروشیمیایی

 

کاربرد الکتروشیمیایی لیتیوم تنگستات

 

خصوصیات الکتروشیمیایی مواد کاتدی LiNi۰.۶Co۰.۲Mn۰.۲O۲ اصلاح شده توسط تنگستات لیتیوم و تحت ولتاژ بالا، عنوان مقاله ای است که در سال ۲۰۱۸ میلادی منتشر گردیده است که چکیده تصویری آن را در بالا مشاهده می کنید.

 

در این کار، مقدار ۵ درصد وزنی از تنگستات لیتیوم به عنوان یک افزودنی به طور قابل توجهی عملکرد و چرخه الکترود نامبرده شده را در ولتاژ قطع ۴.۶ ولت بهبود می بخشد.

 

نتایج حاصل نشان داده اند که ساختار این نوع مواد کاتدی با اختلاط Li۲WO۴ تحت تأثیر قرار نمی گیرد. Li۲WO۴ معرفی شده با مصرف PF5 در ولتاژ قطع بالا، تشکیل یک رابط کاتد/الکترولیت پایدار با مقاومت کم، تجزیه حلال کربناته و LiPF۶ را به طور موثر مهار می کند.