4.1.8. Рафинирование лития

Применяют следующие виды рафинирования:

1) Низкотемпературное фильтрование. Для очистки лития от механических примесей используют переплавку и отстаивание под слоем вазелинового или парафинового масла, а также фильтрование жидкого лития через сетчатые или проволочные фильтры из железа, титана или молибдена.

2) Взаимодействие лития с активными металлами. Молибден, титан, цирконий, уран могут служить поглотителями кислорода и азота из расплавленного лития. Эти металлы практически нерастворимы в литии. Пластины из вышеуказанных металлов (или губку) помещают в расплавленный литий при 800 ^оС и выдерживают в течение 24 ч.

3) Вымораживание примесей. Литий расплавляют в специальном контейнере, в котором создаются условия для перепада температур от 400 ^оС (верх) до 150 ^оС (низ) в течение 24 ч. Часть примесей при этом выкристаллизовывается, их отделяют от лития.

4) Вакуумная дистилляция. Применяют для очистки от других щелочных металлов. Способ основан на различии в термической устойчивости гидридов. Температура плавления гидрида лития 688 ^оС. При нагревании лития в водороде при 700 - 800 ^оС калий и натрий испаряются и остается LiH, который затем разлагается нагреванием в вакууме. Остаточное содержание примесей в литии 0,00Х %.

Сильно загрязненный литий, например, полученный восстановлением сподумена, может быть очищен электролитическим рафинированием.

4.2. Металлургия цезия и рубидия

4.2.1. Краткая историческая справка

Название «цезий» происходит от латинского слова cassirn (голубое небо), так как в спектре этого элемента имеются две яркие голубые линий. Открытой был Р. Бунзеном и Г. Кирхгофом в I860 г., а год спустя ими же был открыт в красной части спектра рубидий от латинского слова rubidium — темно-красный). Цезий и рубидий были первыми металлами, открытыми спектроскопически. Ранее соли цезия ошибочно считали солями калия. Металлический цезий впервые был получен Сеттербергом в 1882 г. электролизом расплавленного цианида цезия.

4.2.2. Свойства рубидия и цезия

Физические свойства. Температура плавления, ^оС: Rb – 39, Cs – 29; температура кипения, ^оС: Rb – 626, Cs – 566; плотность, г/см³: Rb – 4,53, Cs – 1,9. Металлы обладают хорошей электропроводностью и явлением фотоэффекта. Их хранят в герметичных сосудах из стекла.

Химические свойства. На воздухе цезий и рубидий мгновенно окисляются с воспламенением и образованием перекиси и надперекиси. С водой цезий и рубидий бурно реагируют с образованием гидроокисей и выделением водорода. Эта реакция протекает даже при температуре (-100 °С).

Цезий и рубидий реагируют со взрывом с галогенами: двуокисью углерода и четыреххлористым углеродом. С графитом, красным фосфором, кремнием и германием они взаимодействуют только при температуре выше 300 °С, а непосредственно с азотом не реагируют.

Рубидий и цезий растворяются в жидком аммиаке, со спиртом образуют алкоголяты, способные присоединить одну молекулу спирта.