Fluorure de lithium
| Fluorure de lithium | ||
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| un cristal de fluorure de lithium | ||
| Identification | ||
|---|---|---|
| Nom UICPA | Fluorure de lithium | |
| No CAS | ||
| No ECHA | 100.029.229 | |
| No CE | 232-152-0 | |
| SMILES | ||
| InChI | ||
| Apparence | poudre blanche ou cristaux cubiques |
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| Propriétés chimiques | ||
| Formule | LiF | |
| Masse molaire[2] | 25,939 ± 0,002 g/mol F 73,24 %, Li 26,76 %, |
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| Moment dipolaire | 6,327 4 ± 0,000 2 D [1] | |
| Propriétés physiques | ||
| T° fusion | 848,2 °C [3] | |
| T° ébullition | 1 673 °C [3] | |
| Solubilité | 1,3 g·l-1 eau à 25 °C | |
| Masse volumique | 2,640 g·cm-3 [3] | |
| Pression de vapeur saturante | 1 mmHg (1 047 °C)[3] | |
| Thermochimie | ||
| ΔfH0solide | −616,0 kJ·mol-1 (25 °C)[3] | |
| ΔfusH° | 27,09 kJ·mol-1 [3] | |
| ΔvapH° | 147 kJ·mol-1 (1 atm, 1 673 °C)[4] | |
| Cp | 41,6 J·K-1·mol-1 (25 °C)[3] | |
| Cristallographie | ||
| Système cristallin | cubique | |
| Symbole de Pearson | [5] | |
| Classe cristalline ou groupe d’espace | Fm3m (n°225) [5] | |
| Strukturbericht | B1[5] | |
| Structure type | NaCl[5] | |
| Propriétés optiques | ||
| Indice de réfraction | 1,391 5 | |
| Précautions | ||
| SIMDUT[6] | ||
 D2B, |
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| Écotoxicologie | ||
| DL50 | cochons d'inde 0,2 g·kg-1 | |
| Composés apparentés | ||
| Autres cations | Fluorure de sodium Fluorure de potassium Fluorure de rubidium Fluorure de césium Fluorure de francium |
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| Autres anions | Chlorure de lithium Bromure de lithium Iodure de lithium Astature de lithium |
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | ||
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Le fluorure de lithium est un composé inorganique de formule LiF. Il est notamment utilisé comme matériau pour fabriquer des prismes pour les spectrophotomètres. Il transmet les ultraviolets.
Applications
[modifier | modifier le code]Précurseur de l'hexafluorophosphate de lithium pour les batteries
[modifier | modifier le code]Le fluorure de lithium réagit avec le fluorure d'hydrogène (HF) et le pentachlorure de phosphore pour former de l'hexafluorophosphate de lithium Li[PF6], un ingrédient de l'électrolyte des batteries lithium-ion.
Dans les sels fondus
[modifier | modifier le code]Le fluor est produit par électrolyse du bifluorure de potassium fondu. Cette électrolyse se déroule plus efficacement lorsque l'électrolyte contient quelques pour cent de LiF, peut-être parce qu’elle facilite la formation d’une interface Li-C-F sur les électrodes de carbone[7]. Un sel fondu utile, FLiNaK (en), se compose d’un mélange de LiF, ainsi que de fluorure de sodium et de fluorure de potassium. Le principal réfrigérant du réacteur expérimental à sels fondus était le FLiBe ; 2LiF·BeF2 (mélange 66 % molaire de LiF, 33 % molaire de BeF2).
Optique
[modifier | modifier le code]En raison de la large bande interdite du LiF, ses cristaux sont transparents au rayonnement ultraviolet de courte longueur d’onde, plus que tout autre matériau. Le LiF est donc utilisé dans les optiques spécialisées pour le spectre ultraviolet du vide[8] (Voir aussi fluorure de magnésium). Le fluorure de lithium est également utilisé comme cristal diffractant en spectrométrie à rayons X.
Détecteurs de rayonnements
[modifier | modifier le code]Il est également utilisé comme moyen d'enregistrer l’exposition aux rayonnements ionisants des rayons gamma, des particules bêta et des neutrons (indirectement, à l'aide de la réaction nucléaire 6Li (n,alpha)) dans les dosimètres thermoluminescents. La nanopoudre de 6LiF enrichie à 96 % a été utilisée comme matériau de remplissage réactif aux neutrons pour les détecteurs de neutrons semi-conducteurs microstructurés (MSND)[9].
Réacteurs nucléaires à sels fondus
[modifier | modifier le code]Le fluorure de lithium (hautement enrichi en l'isotope commun lithium 7) constitue le constituant de base du mélange de sels de fluorure préféré utilisé dans les réacteurs nucléaires à fluorure liquide. En règle générale, le fluorure de lithium est mélangé avec du fluorure de béryllium pour former un solvant de base (FLiBe), dans lequel des fluorures d’uranium et de thorium sont introduits. Le fluorure de lithium est exceptionnellement stable chimiquement et les mélanges LiF/BeF2 (FLiBe) ont des points de fusion bas (360 à 459 °C, soit 680 à 858 °F) et les meilleures propriétés neutroniques des combinaisons de sels de fluorure appropriées pour une utilisation en réacteur. Le MSRE a utilisé deux mélanges différents dans les deux circuits de refroidissement.
Cathode pour PLED et OLED
[modifier | modifier le code]Le fluorure de lithium est largement utilisé dans les PLED et les OLED comme couche de couplage pour améliorer l’injection d’électrons. L’épaisseur de la couche de LiF est généralement d’environ 1 nm. La constante diélectrique (ou permittivité relative, ε) de LiF est de 9,0[10].
Occurrence naturelle
[modifier | modifier le code]Le fluorure de lithium naturel est connu sous le nom de gricéite[11], un minéral extrêmement rare.
Références
[modifier | modifier le code]- (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, , 89e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- « Lithium fluoride », sur Hazardous Substances Data Bank (consulté le ).
- (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-4200-9084-0)
- (en) « The NaCl (B1) Structure », sur cst-www.nrl.navy.mil (consulté le ).
- « Fluorure de lithium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
- (en) Aigueperse J, Mollard P, Devilliers D, Chemla M, Faron R, Romano R, Cuer JP, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, Wiley-VCH, (ISBN 9783527303854, DOI 10.1002/14356007.a11_307), « Fluorine Compounds, Inorganic »
- (en) « Lithium Fluoride (LiF) Optical Material », sur Crystran 19,
- (en) McGregor DS, Bellinger SL, Shultis JK, « Present status of microstructured semiconductor neutron detectors », Journal of Crystal Growth, vol. 379, , p. 99–110 (DOI 10.1016/j.jcrysgro.2012.10.061, Bibcode 2013JCrGr.379...99M, hdl 2097/16983
)
- (en) Andeen C, Fontanella J, Schuele D, « Low-Frequency Dielectric Constant of LiF, NaF, NaCl, NaBr, KCl, and KBr by the Method of Substitution », Phys. Rev. B, vol. 2, no 12, , p. 5068–73 (DOI 10.1103/PhysRevB.2.5068, Bibcode 1970PhRvB...2.5068A)
- (en) « Griceite mineral information and data » [archive du ], sur Mindat.org (consulté le )
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Liens externes
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- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :
