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APLICACIONES DEL LITIO (LI) Y ALUMINIO (AL)

HERRERA CARRASCO S. KATHERY

PRESENTAR A:

ING. ALEXIS VALDIVIEZO CHAPOÑAN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA

2015

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APLICACIONES DEL LITIO

El Litio, de símbolo Li, encabeza la familia de los metales alcalinos en la tabla

periódica. Su nombre proviene del griego “lithion” (piedrecilla). Es un elemento metálico,

blanco plateado, químicamente reactivo, y el más ligero en peso de todos los metales. Muchas

propiedades físicas y químicas son tanto o más parecidas a las de los metales alcalinotérreos que

a las de su grupo.

Clasificación: Metal alcalino Grupo 1

Número atómico: 3

Masa Atómica: 6,941

Valencia: 1

Número de protones/electrones: 3

Número de neutrones (Isótopo 7-Li): 4

Estructura electrónica: [He] 2s1

Electrones en los niveles de energía: 2, 1

Números de oxidación: +1

Electronegatividad: 0,98

Energía de ionización (kJ.mol-1): 519

Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 60

Radio atómico (pm): 152

Radio iónico (pm) (carga del ion):58 (+1)

Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 4,6

Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 134,7

Punto de Fusión (º C): 180,5

Punto de Ebullición (º C): 1342

Densidad (kg/m3) 534 o (g/ml): 0,53 (20º C)

Volumen atómico (cm3/mol): 12,99

Estructura cristalina: Cúbica

Color: Blanco-Plateado

Isótopos: Dos isótopos naturales: 6-Li (7,5%) y 7-Li (92,5%). Siete isótopos inestables, el de

mayor período de semidesintegración: 8-Li (838 milisegundos).

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Es un Mineral no metalífero considerado estratégico en la generación de energías limpias,

componente básico para las baterías y pilas recargables. Hasta hace diez años, el litio era

utilizado solo por fabricantes de vidrio, cristal cerámico, grasa lubricantes y por la industria

farmacéutica para desarrollar antidepresivos. La demanda aumentó con el desarrollo de los

smartphones, que buscaban componentes más livianos y baterías de mayor resistencia. Estas

baterías de ion de litio están basadas en diferentes sistemas electroquímicos en los que el litio

constituye el electrodo negativo. Desde el año 2000 la demanda de litio viene creciendo

alrededor de 30% por año.

Actualmente desempeña un roll central en la industria automotriz, como componente de las

baterías recargables para automóviles eléctricos (EV) e híbridos (HEV). El 25% de la producción

mundial de litio se utiliza para baterías de autos, celulares, cámaras digitales, notebooks y tablets.

El 30%, para el sector metalúrgico, aires acondicionados y medicina. El otro 50% lo demandan

las industrias aeroespaciales, de cerámica y de lubricantes.

Los principales mercados cuyas industrias utilizan el litio son:

China (29%)

Japón (18%)

Estados Unidos (13%)

Europa (26%)

Corea del Sur

Canadá

Rusia

Otros(14%)

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I. APLICACIONES

El principal uso industrial del litio es en forma de estearato de litio como

espesante para grasas lubricantes.

Otras aplicaciones importantes de compuestos de litio son en cerámica, de

modo específico en la formulación de esmaltes para porcelana; como aditivo

para alargar la vida y el rendimiento en acumuladores alcalinos y en

soldadura autógena y soldadura para latón.

Además, se usa en la producción de tritio, carburantes, en aleaciones muy

duras, electrodos de baterías (ánodos, debido a su elevado potencial

electroquímico), vidrios especiales, síntesis orgánica (órgano compuestos de litio que son

similares a los reactivos de Grignard), refrigerante.

En otras de sus aplicaciones prácticas, el litio es empleado en los reactores nucleares, para

obtener el tritio que es un componente de las aleaciones empleadas en su construcción; y también

como catalizador.

Litio en

rodamientos

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Por su elevado calor específico, el litio se emplea en aplicaciones de transferencia de calor, y por

su elevado potencial electroquímico constituye un ánodo adecuado para las baterías eléctricas.

También se le dan los siguientes usos:

1. El cloruro de litio: tienen una elevada higroscopicidad por lo que son excelentes secantes.

2. Bromuro de litio: se emplea en bombas de calor de contracción, entre otros compuestos

como el nitrato de litio.

3. El deuterohidruro de litio a base del isótopo 6Li, es empleado en las bombas de hidrógeno.

En metalurgia, se emplea para extraer los gases en la fundición de ciertos minerales; y

también para evitar la tendencia a que se forme una capa de óxido durante la elaboración del

acero.

4. Las sales de litio, particularmente el carbonato de litio (Li2CO3) y el citrato de litio, se

emplean en el tratamiento de la manía y la depresión bipolar, así como en otras

psicopatologías. Es un estabilizador del estado de ánimo. Es el único fármaco antimaníaco.

Sus mecanismos de acción son varios:

Bloquea la liberación de dopamina.

bloquea la hipersensibilidad de los receptores dopaminérgicos

bloquea la reutilización de grupos fosfatos del trifosfato inositol que activa la liberación

de calcio.

Reemplaza el sodio en el canal sináptico por ser más pequeño y el potencial de acción se

hace más lento, haciendo que el paciente se calme. El litio no es sustrato para la bomba

sustrato sodio potasio AT Pasa que impide el paso de los iones de sodio, reemplazando la

concentración del sodio, lo cual en altas concentraciones puede resultar tóxico.

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El carbonato de litio también es un componente clave en la formulación del vidrio cerámico

utilizado en encimeras de cocina, reduciendo el coeficiente de expansión térmica del vidrio y por

lo tanto haciéndolo resistente a altas temperaturas.

5. El estearato de litio: es un lubricante de propósito general en aplicaciones a alta temperatura.

6. El litio es un agente altamente empleado en la síntesis de compuestos orgánicos, usado para

la coordinación de ligandos a través del intermedio litiado.

7. El hidróxido de litio absorbe el dióxido de carbono es el agente espesante más utilizado en

grasas multipropósito para la lubricación automotriz e industrial se usa en las naves

espaciales y submarinos para depurar el aire extrayendo el dióxido de carbono.

GRASAS LUBRICANTES

8. Es un componente de las aleaciones de aluminio, cadmio, cobre y manganeso empleadas en

la construcción aeronáutica, y se ha empleado con éxito en la fabricación

de cerámicas y lentes, como la del telescopio de 5,08 m de diámetro (200 pulgadas) de Monte

Palomar.

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9. Los jabones de litio se utilizan como espesantes de grasas lubricantes en aplicaciones de alta

temperatura ya que tienen puntos de fusión superiores que los jabones convencionales de

sodio o potasio.

10. También tiene aplicaciones nucleares.

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APLICACIONES DEL BROMO

El bromo es el único elemento líquido no metálico a temperatura ambiente y uno de los dos

únicos elementos líquidos de la tabla periódica a temperatura ambiente. El punto de fusión del

bromo es -7.2°C y el punto de ebullición 58.8 °C. El elemento puro tiene la formula de molécula

diatomica Br2, es un liquido denso, marronoso, con un fuerte olor.

El bromo se prepara a partir de bromuros contenidos en el agua de mar o bien a partir de

compuestos enriquecidos en Br¯. En ambos casos, el ion bromuro se oxida a bromo empleando

cloro:

2Br¯ + Cl2 → 2Cl¯ + Br2

El bromo que se forma se separa en forma gaseosa.

Producción de Br2 a partir del agua del mar

Para la producción del bromo a partir del agua del mar es necesario acidificar las aguas alcalinas,

pues el Br2 se desproporciona en medio básico, produciendo bromuros y bromatos.

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3Br2 + 6OH¯ → 5Br¯+ BrO3¯ + 3H2O

El agua del mar se acidifica con ácido sulfúrico hasta que el pH es de 3.5. Para ello se necesita

aproximadamente 130g de H2SO4 puro por tonelada de agua de mar. El ligero exceso del Cl2 para

oxidar el Br¯ a Br2 se alimenta a la vez que el ácido sulfúrico. El Br2que se forma se expulsa o se

arrastra por una corriente de aire. Este Br2 es de baja calidad, pues puede contener Cl2 y cloruro

de bromo. Por ello, el bromo arrastrado por el aire se absorbe en una torre, en la que entra en

contacto con una disolución de carbonato de sodio, que hace que el Br2 se desproporcione Br¯y

BrO3¯ como se muestra en la anterior reacción. El Br¯y BrO3¯ se convierte en Br2 elemental

mediante acción del ácido sulfúrico y se expulsa de la torre de absorción por una corriente de

aire:

5NaBr+ NaBrO3 + 3H2SO4 → 3Br2 + 3Na2SO4 + 3H2O

1. APLICACIÓN

El bromo se emplea en la fabricación de productos de fumigación, agentes incombustibles,

productos para la purificación de aguas, colorantes, bromuros empleados en fotografía (por

ejemplo el bromuro de plata, AgBr), desinfectantes, insecticidas, etcétera.

También se obtiene a partir de él el bromuro de hidrógeno:

Br2 + H2 → 2HBr

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El principal uso industrial del Br2 ha sido la preparación del compuesto 1,2-dibromoetano,

que se empleaba como aditivo de las gasolinas. Este compuesto y el 1,2-dicloroetileno actúan

eliminando el Pb que proviene del PbEt4. Pero, debido a la legislación medioambiental, el

uso de Pb en gasolinas está disminuyendo, y el bromo empleado en aquel aditivo ha pasado

del 70% al 50% actual.

Otro gran porcentaje (20%) de la producción de Br2 se emplea en la preparación de MeBr,

que se emplea como agente desinfectante, como pesticida. También los compuestos

derivados del bromo (10%) se usan como agentes retardadores de fuego y se suelen añadir a

fibras que se emplean para la fabricación de alfombras y plásticos (antes o después de su

fabricación). El más empleado es el tris (dibromopropil) fosfato (Br2C3H5O)3PO.

El Br2 también se emplea en la desinfección de aguas y en la síntesis de compuestos

inorgánicos como el AgBr, que se emplea en fotografía, el HBr, y bromuros y bromatos de

metales alcalinos (10%)

El bromuro de metilo se emplea como fumigante.

El hexabromobenceno y el hexabromociclododecano se emplean como agentes anti

inflamables.

El bromo se emplea en la fabricación de fibras artificiales.

El bromo se usa para la desinfección de aguas de piscinas.

El bromuro de plata, BrAg, es muy sensible a la luz y se emplea para preparar emulsiones

fotográficas. Los de sodio, potasio, calcio y Amonio son sedantes del sistema nervioso, pero

no deben administrarse sin vigilancia médica. Los vapores de bromo son muy irritantes para

los ojos y las vías respiratorias y respirados en gran cantidad producen a muerte.

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BILIOGRAFIA

http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/bromo.htm

http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/halogenos/bromo

https://es.wikipedia.org/wiki/Litio#Aplicaciones

http://www.sqm.com/es-es/productos/litio/aplicacionesdelitio.aspx

http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/litio.htm