工业如何制取氘化锂

Ⅰ 关于化学元素锂的趣谈

小说首页>>不入流之我的游戏规则>>作品相关>>锂元素——一把双刃剑[作者：狂涛]

锂元素是1817年被瑞典年青的化学家阿尔费德森（Arfvedson J.A.1792—1841）年发现的。当时25岁的阿尔费德森在瑞典着名的化学家贝齐里乌斯（Berzelius J.J. 1779—1848）的实验室工作，他在分析从攸桃岛采集的透锂长石时，发现矿石的组成成分总重量为97％，缺少3％，这使他考虑到在这种矿石中含有某种未知的新元素而没能被分析出来。在进一步分析研究后，他发觉这种矿石所形成的硫酸盐的性质与钾和钠的硫酸盐不同，他利用新金属硫酸盐与钾和钠的硫酸盐在水中的溶解度不同，首先分离出这种新金属的硫酸盐。

锂是自然界里被发现的第三个碱金属元素，因为锂是从矿石中被发现的，它不同于钾和钠是从植物体中发现的，希腊文称石头为Lithos，所以贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium，化学符号Li，中译名为锂。

锂的单质锂是受控热核聚变的材料，在原子能工业中倍受青睐，是重要的战略物资。1kg锂通过热核反应放出的能量相当于燃烧2万多吨优质煤，比1kg铀通过裂变产生的原子能大10倍。我国爆炸成功的第一颗氢弹装的就是氘化锂，1kg氘化锂的爆炸力相当于5万吨烈性梯恩梯炸药。用锂制造的超轻合金强度大，塑性好，不怕低温和高速粒子的冲击，用在火箭和宇宙飞船上，大大降低质量，减少燃料消耗。锂电池是一种性能可靠，质量轻，体积小，寿命长的高能电池，用它制成的心脏起博器植入人体后可以使用15年，而过去使用的汞电池仅能维持15个月。锂电池给全世界上百万的心脏病患者带来了新生。由锂的标准电极电势看，它是一种很活泼的金属，但在碱金属中它是最不活泼的。

锂陶瓷，顾名思义，含有锂元素的各种陶瓷。因为它们和核武器以及核聚变能紧密地联系在一起，从上个世纪80年代开始，人们开始广泛、深入地研究这类陶瓷。经过中子辐照的锂陶瓷可以产生在自然界中不能稳定存在的氚。氘和氚在极端的高温条件下发生的非控核聚变反应就是人们熟知的氢弹和中子弹中的基本反应，而受控的核聚变反应则被认为是人类未来取之不尽，用之不及竭的清洁能源。

如果从80年代前后算起，人类从地球开发的石油大约是600亿吨，以这样的速度开采，剩下的石油还能保证人类使用44年。天然气也只能持续开采56年，煤炭资源也会在不长的时间里消耗殆尽。因此，人类不得不向大自然索取新的能源，聚变能并是人们找到的答案。

我们知道，目前的核电站都是利用核裂变而发电的。然而，核裂变产生的巨大能量，还远远比不上核聚变。裂变堆的核燃料蕴藏极为有限，不仅产生强大的辐射，伤害人体，而且遗害千年的废料也很难处理，聚变能则是一种无限的、清洁的、安全的能源。天然存在于海水中的氘有45亿吨，把海水通过核聚变转化为能源，按目前世界能源消耗水平，可供人类用上亿年。地球上的锂所产生的氚足够人们用上1万年～2万年。这就是为什么世界各国，尤其是发达国家不遗余力，竞相研究、开发聚变能的原因所在。

核聚变发生的温度达到近亿度，原子弹爆炸时可以达到这个温度。用核聚变原理造出来的氢弹就是靠先爆发一颗核裂变原子弹而产生的高热使氢弹‘点火‘并得以爆炸的。但是，变为人类社会日常所需的电力，则需要缓缓释放核聚变所产生的能量。激光技术可以解决为核聚变反应堆‘点火‘的难题，世界上最大的激光输出功率足以产生几兆度的高温，是太阳内部温度的10倍以上，并已实现了几个兆瓦的电力输出。

目前，各国都在竞相开发核聚变发电厂，科学家们估计，到2025年以后，核聚变发电厂有可能投入商业运营。2050年前后，受控核聚变发电将被人们广泛应用。人类未来将从‘石油文明‘走向‘核能文明‘。 可以预见，不久的将来，核聚变能造福人类定会梦想成真。那时，锂陶瓷将成为能源领域的明星，造福人类的功臣。

Ⅱ Li的物理性质

锂，原子序数3，原子量6.941，是最轻的碱金属元素。
金属锂为一种银白色的轻金属；熔点为180.54°C，沸点1342°C，密度0.534克/厘米³，硬度0.6。金属锂可溶于液氨。
锂与其它碱金属不同，在室温下与水反应比较慢，但能与氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都难溶于水。在碱金属氯化物中，只有氯化锂易溶于有机溶剂。锂的挥发性盐的火焰呈深红色，可用此来鉴定锂。

锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用做脱氧剂。锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。锂在原子能工业中有重要用途。

Ⅲ 氘水这种化工原料，为啥会成为制造核弹的战略物质

二战中德国原子弹研究失败的原因，有两个着名的迷案，一个是“海森堡之谜”，也就是德国当时的原子弹研制负责人，伟大的量子力学缔造者之一的海森堡到底是故意算错了铀的比例还是真的算错了，这个可能在无法了解真相！除此外，还有另一个谜案，1940年德国在挪威的重水工厂被英国“红魔”特种部队炸上了天！

氚的成本大约是3000万美元/千克，因此在商业核聚变堆中，也可以用氚氘反应的多余中子轰击锂-6来产生氚来自持！不过到现在为止，ITER还在为商业化聚变堆努力，至于自持现在看来还不是特别重要，未来如果能实现商业化后，那么自持产生氚的反应必定会提上日程，否则氚实在是太贵了。

这就是重水和超重水两种物质在人类核能利用道路上的重要作用！

Ⅳ 制取氚的详细方法

从以下三个方面进行不同方法的制取，如下：

1、氚在自然界中存在极微，一般从核反应制得，用中子轰击锂可产生氚。

2、在工业上，利用反应堆的中子，采用锂6化合物做靶材，生产氚，然后利用热扩散法，使氚富集至99%以上。

3、而自然界中的氚，是当宇宙射线所带的高能量中子轰击氘核，其氘核与中子结合为氚核。

它的原子核由一颗质子和二颗中子组成。读音：chuān

(4)工业如何制取氘化锂扩展阅读：

主要用途：

利用反应堆的中子，采用氟化锂、碳酸锂或锂镁合金做靶材，能大量生产氚。

Li+n→4He+H3然后利用热扩散法，使氚富集至99%以上。氚主要用于热核武器、科学研究中的标记化合物，制作发光氚管，还可能成为热核聚变反应的原料。

在地球的自然界中，相比一般的氢气，氚的含量极少。氚的产生是当宇宙射线所带的高能量中子击氘核，其氘核与中子结合为氚核。氚与氘一样，都是制造氢弹的原料。

特点：氚具有适宜的核物理性质，并具有价廉、毒性较低、比活度较高和放射自显影良好等优点。

民用用途：氚气手表，氚气钥匙链。24小时发光

网络—氚

Ⅳ 氘怎么从大海里提取

只能是理论上说一说，实际上目前还办不到。
氘和氚都是氢的同位素，由氘和氚与氧组成的也是水，但叫重水。海水中氘的含量为十万分之三，即1升海水中含有0.03克氘。地球上海水的总体积为13.7亿立方公里，所以海水中总共含有40万亿吨的氘。
但要把氘从海水中提取出来是非常困难的。
首先是制取重水。重水也是水，与普通的水化学性质完全相同，只是物理性质稍有不同。比如，普通水的密度为1克/厘米＾3，而重水的密度为1.056克/厘米＾3；普通水的沸点为100℃，重水的沸点为101.42℃；普通水的冰点为0℃，重水的冰点为 3.8℃；普通水很容易被电解为氢和氧，而重水很难被电解。此外，普通水能够滋养生命，培育万物，而重水则不能使种子发芽。人和动物若是喝了重水，还会引起死亡。
在工业上，通常是利用普通水与重水的沸点差和电解性质不同来制取重水。就是反复蒸发或电解水，最后剩下的就是高浓度的重水了，然后再电解，就可以制得氘。
但目前也只是为核电站制取重水，用来制造重水型反应堆（现在这种反应堆已经淘汰了），还没有用此方法制取氘。主要是工艺技术还不成熟，能耗也太高，不合算。

Ⅵ 核武器是谁制造的

核武器的出现，是20世纪40年代前后科学技术重大发展的结果。1939年初，德国化学家O.哈恩和物理化学家F.斯特拉斯曼发表了铀原子核裂变现象的论文。几个星期内，许多国家的科学家验证了这一发现，并进一步提出有可能创造这种裂变反应自持进行的条件，从而开辟了利用这一新能源为人类创造财富的广阔前景。但是，同历史上许多科学技术新发现一样，核能的开发也被首先用于军事目的，即制造威力巨大的原子弹，其进程受到当时社会与政治条件的影响和制约。从1939年起，由于法西斯德国扩大侵略战争，欧洲许多国家开展科研工作日益困难。同年9月初，丹麦物理学家N.H.D.玻尔和他的合作者J.A.惠勒从理论上阐述了核裂变反应过程，并指出能引起这一反应的最好元素是同位素铀235。正当这一有指导意义的研究成果发表时，英、法两国向德国宣战。1940年夏，德军占领法国。法国物理学家J.-F.约里奥-居里领导的一部分科学家被迫移居国外。英国曾制订计划进行这一领域的研究，但由于战争影响，人力物力短缺，后来也只能采取与美国合作的办法，派出以物理学家J.乍得威克为首的科学家小组，赴美国参加由理论物理学家J.R.奥本海默领导的原子弹研制工作。
在美国，从欧洲迁来的匈牙利物理学家齐拉德·莱奥首先考虑到，一旦法西斯德国掌握原子弹技术可能带来严重后果。经他和另几位从欧洲移居美国的科学家奔走推动，于1939年8月由物理学家A.爱因斯坦写信给美国第32届总统F.D.罗斯福，建议研制原子弹，才引起美国政府的注意。但开始只拨给经费6000美元，直到1941年12月日本袭击珍珠港后，才扩大规模，到1942年8月发展成代号为“曼哈顿工程区”的庞大计划，直接动用的人力约60万人，投资20多亿美元。到第二次世界大战即将结束时制
向世人揭示全球核武器爆炸解禁照(10张)
成3颗原子弹，使美国成为第一个拥有原子弹的国家。制造原子弹，既要解决武器研制中的一系列科学技术问题，还要能生产出必需的核装料铀235、钚239。天然铀中同位素铀235的丰度仅0.72%，按原子弹设计要求必须提高到90%以上。当时美国经过多种途径探索研究与比较后，采取了电磁分离、气体扩散和热扩散三种方法生产这种高浓铀。供一颗“枪法”原子弹用的几十千克高浓铀，是靠电磁分离法生产的。建设电磁分离工厂的费用约3亿美元（磁铁的导电线圈是用从国库借来的白银制造的，其价值尚未计入）。钚239要在反应堆内用中子辐照铀238的方法制取。供两颗“内爆法”原子弹用的几十千克钚239，是用3座石墨慢化、水冷却型天然铀反应堆及与之配套的化学分离工厂生产的。以上事例可以说明当时的工程规模。由于美国的工业技术设施与建设未受到战争的直接威胁，又掌握了必需的资源，集中了一批国内外的科技人才，使它能够较快地实现原子弹研制计划。
德国的科学技术，当时本处于领先地位。1942年以前，德国在核技术领域的水平与美、英大致相当，但后来落伍了。美国的第一座试验性石墨反应堆，在物理学家E.费密领导下，1942年12月建成并达到临界；而德国采用的是重水反应堆，生产钚239，到1945年初才建成一座不大的次临界装置。为生产高浓铀，德国曾着重于高速离心机的研制，由于空袭和电力、物资缺乏等原因，进展很缓慢。其次，A.希特勒迫害科学家，以及有的科学家持不合作态度，是这方面工作进展不快的另一原因。更主要的是，德国法西斯头目过分自信，认为战争可以很快结束，不需要花气力去研制尚无必成把握的原子弹，先是不予支持，后来再抓已困难重重，研制工作终于失败。
胖子（投向长崎的原子弹）
1945年5月德国投降后，美国有不少知道“曼哈顿工程”内幕的人士，包括以物理学家J.弗兰克为首的一大批从事这一工作的科学家，反对用原子弹轰炸日本城市。当时，日本侵略军受到中国人民长期抗战的有力打击，实力大大削弱。美、英在太平洋地区的进攻，又几乎全部摧毁日本海军，海上封锁使日该国内的物资供应极为匮泛。二战通过硫磺岛一战，美国估计要彻底打垮日本，在日本本土登陆，至少还要付出100万美军的牺牲。
这样沉重的包袱美国背不起。也不想背，用原子弹是最好的方式。
美国于8月6日、9日先后在日本的广岛和长崎投下了仅有的两颗原子弹，代号分别为“小男孩”和“胖子”。（史料记载，美国在日本投下的原子弹有3颗，实际爆炸的是小男孩 和胖子 ，这场人类有史以来的巨大灾难，造成了10万余日本平民死亡和8万多人受伤。原子弹的空前杀伤和破坏威力，震惊了世界，也使人们对以利用原子核的裂变或聚变的巨大爆炸力而制造的新式武器有了新的认识。第3颗因为技术原因没能爆炸，被日军回收，原本日本也要发展原子弹，但研究设施在美军轰炸中毁坏，于是把原子弹以一定条件转让给苏联，苏联根据这颗原子弹的设计在短时间内设计出了苏联的第一颗原子弹）
苏联在1941年6月遭受德军入侵前，也进行过研制原子弹的工作。铀原子核的自发裂变，是在这一时期内由苏联物理学家Г。Н.弗廖罗夫和Κ。А.佩特扎克发现的。卫国战争爆发后，研制工作被迫中断，直到1943年初才在物理学家И。В.库尔恰托夫的组织领导下逐渐恢复，并在战后加速进行。1949年8月，苏联进行了原子弹试验。1950年1月，美国总统H.S.杜鲁门下令加速研制氢弹。1952年11月，美国进行了以液态氘为热核燃料的氢弹原理试验，但该实验装置非常笨重，不能用作武器。1953年8月，苏联进行了以固态氘化锂6为热核燃料的氢弹试验，使氢弹的实用成为可能。美国于1954年2月进行了类似的氢弹试验。英国、法国先后在50和60年代也各自进行了原子弹与氢弹试验。中国在开始全面建设社会主义时期，基础工业有了一定的发展，即着手准备研制原子弹。1959年开始起步时，国民经济发生严重困难。同年6月，苏联政府撕毁中苏在1957年10月签订的关于国防新技术协定，随后撤走专家，中国决心完全依靠自己的力量来实现这一任务。中国首次试验的原子弹取"596"为代号，就是以此激励全国军民大力协同做好这项工作。1964年10月16日，首次原子弹试验成功。经过两年多，1966年12月28日，小当量的氢弹原理试验成功；半年之后，于1967年6月17日成功地进行了百万吨级的氢弹空投试验。中国坚持独立自主、自力更生的方针，在世界上以最快的速度完成了核武器这两个发展阶段的任务。

Ⅶ 有没有制取D2O的实验室制法

重水可以通过多种方法生产。最初的方法是用电解法，因为重水无法电解，这样可以从普通水中把它分离出来。还有一种简单方法是利用重水沸点高于普通水通过反复蒸馏得到。后来又发展了一些其他较佳的方法。

然而只有两种方法已证明具有商业意义：水——硫化氢交换法(GS法)和氨——氢交换法。

GS法是基于在一系列塔内(通过顶部冷和底部热的方式操作)水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。在低温下氘向水中迁移，而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出，并且在下一级塔中重复这一过程。最后一级的产品(氘浓缩至高达30%的水)送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水（即99．75％的氧化氘）。

氨——氢交换法可以在催化剂存在下通过同液态氨的接触从合成气中提取氘。合成气被送进交换塔，而后送至氨转换器。在交换塔内气体从塔底向塔顶流动，而液氨从塔顶向塔底流动。氘从合成气的氢中洗涤下来并在液氨中浓集。液氨然后流入塔底部的氨裂化器，而气体流入塔顶部的氨转换器。在以后的各级中得到进一步浓缩，最后通过蒸馏生产出反应堆级重水。合成气进料可由氨厂提供，而这个氨厂也可以结合氨——氢交换法重水厂一起建造。氨——氢交换法也可以用普通水作为氘的供料源。

利用GS法或氨——氢交换法生产重水的工厂所用的许多关键设备项目是与化学工业和石油工业的若干生产工序所用设备相同的。对于利用GS法的小厂来说尤其如此。然而，这种设备项目很少有“现货”供应。GS法和氨——氢交换法要求在高压下处理大量易燃、有腐蚀性和有毒的流体。因此，在制定使用这些方法的工厂和设备所用的设计和运行标准时，要求认真注意材料的选择和材料的规格，以保证在长期服务中有高度的安全性和可靠性。规模的选择主要取决于经济性和需要。因而，大多数设备项目将按照用户的要求制造。

最后，应该指出，对GS法和氨——氢交换法而言，那些单独地看并非专门设计或制造用于重水生产的设备项目可以组装成专门设计或制造用于生产重水的系统。氨——氢交换法所用的催化剂生产系统和在上述两方法中将重水最终加浓至反应堆级所用的水蒸馏系统就是此类系统的实例。

专门设计或制造用于利用GS法或氨——氢交换法生产重水的设备项目包括如下：

1． 水——硫化氢交换塔

专门设计或制造用于利用GS法生产重水的、用优质碳钢(例如ASTM A516)制造的交换塔。该塔直径6米(20英尺)至9米(30英尺)，能够在大于或等于2兆帕(300磅/平方英寸)压力下和6毫米或更大的腐蚀允量下运行。

2． 鼓风机和压缩机

专门为利用GS法生产重水而设计或制造的用于循环硫化氢气体(即含H2S 70%以上的气体)的单级、低压头(即0．2兆帕或30磅/平方英寸)离心式鼓风机或压缩机。这些鼓风机或压缩机的气体通过能力大于或等于56米3/秒(120 000 标准立方英尺/分)，能在大于或等于1．8兆帕(260磅/平方英寸)的吸入压力下运行，并有对湿H2S介质的密封设计。

3．氨——氢交换塔

专门设计或制造用于利用氨——氢交换法生产重水的氨——氢交换塔。该塔高度大于或等于35米（114．3英尺），直径1．5米（4．9英尺）至2．5米（8．2英尺），能够在大于15兆帕(2225磅/平方英寸)压力下运行。这些塔至少都有一个用法兰联结的轴向孔，其直径与交换塔筒体部分直径相等，通过此孔可装入或拆除塔内构件。

4． 塔内构件和多级泵

专门为利用氨——氢交换法生产重水而设计或制造的塔内构件和多级泵。塔内构件包括专门设计的促进气/液充分接触的多级接触装置。多级泵包括专门设计的用来将一个接触级内的液氨向其他级塔循环的水下泵。

5． 氨裂化器

专门设计或制造的用于利用氨——氢交换法生产重水的氨裂化器。该装置能在大于或等于3兆帕(450磅/平方英寸)的压力下运行。

6． 红外吸收分析器

能在氘浓度等于或高于90%的情况下“在线”分析氢/氘比的红外吸收分析器。

7． 催化燃烧器

专门设计或制造的用于利用氨——氢交换法生产重水时将浓缩氘气转化成重水的催化燃烧器

Ⅷ 锂是如何发现的

锂是继钾和钠后发现的又一碱金元素。发现它的是瑞典化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特森。1817年，他在分析透锂长石时，最终发现一种新金属，贝齐里乌斯将这一新金属命名为lithium，元素符号定为Li。该词来自希腊文lithos（石头）。

锂发现的第二年，得到法国化学家伏克兰重新分析肯定。

工业化制锂是在1893年由根莎提出的，锂从被认定是一种元素到工业化制取前后历时76年。现在电解氯化锂制取锂，仍要消耗大量的电能，每炼一吨锂就耗电高达六七万度。

锂被人发现已有170多年了。在它出世后的100多年中，它主要作为抗痛风药服务于医学界。直到20世纪初，锂才开始步入工业界，崭露头角。如锂与镁组成的合金，能像点水的蜻蜓那样浮在水上，既不会在空气中失去光泽，又不会沉入水中，成为航空，航海工业的宠儿。

锂高能电池是一种前途广泛的动力电池。它重量轻，贮电能力大，充电速度快，适用范围广，生产成本低，工作时不会产生有害气体，不至于造成大气污染。

由锂制取氚，用来发动原子电池组，中间不需充电，可连续工作20年。

氢弹里装的不是普通的氢，而是比普通氢几乎要重一倍的重氢或重二倍的超重氢。

用锂能够生产出超重氢——氚，还能制造氢化锂、氘化锂、氚化锂。

早期的氢弹都用氘和氚的混合物作“炸药”，当今的氢弹里的“爆炸物”多数是锂和氘的化合物——氘化锂。我国1967年6月l7日成功地爆炸的第一颗氢弹，其中的“炸药”就是氢化锂和氘化锂。1公斤氘化锂的爆炸力相当于5万吨烈性梯恩梯炸药。

据估计，1公斤铀的能量若都释放出来可以使一列火车运行4万公里；1公斤氘和氚的混合物通过热核反应放出的能量，相当于燃烧20000多吨优质煤，比1公斤铀通过裂变产生的原子能多10倍。

手机电池多为锂制造

Ⅸ 氘 气 氚气 如何提炼

氘-提取方法 1、先制重水。
将蒸馏水反复蒸馏提纯（蒸馏装置应该是用石英玻璃做的）。用精密的温度计观察温度，到发现温度超过了普通水的的沸点。停止蒸馏，收取留在蒸馏瓶中的水（此水中重水含量有所提高）。这样多次，将获得的水收集供下面用。
再将以上获得的水放如蒸馏装置中蒸馏。到发现温度超过了普通水的的沸点。停止蒸馏，收取留在蒸馏瓶中的水（此水中重水含量又有所提高）。这样多次，将获得的水收集供下面用。
重复上面操作。（可能要上百次）
将以上收集到的重水含量相对较高的水放到电解池中电解。（电解池用石英玻璃做，电极用铂金做），用电位器控制电源电压。先将电位器调到最大，使电解电压为零。然后慢慢提高电解电压。到刚好有气泡产生时停止升高电解电压。到没有气泡时再稍稍升高电压到有气泡生产。这样连续操作下去。直到还剩少量水为止。（此水的重水含量就比较高了）
2、制取D2（重氢气）和HD。
将以上得到的含重水较高的水放到以上的电解池中电解。收集负极得到的气体。
以上就是“二战”时期德国科学家的方法。
网上说的

氚的含量很少。。而且不稳定。。