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Fluorure de lithium

composé chimique

Fluorure de lithium
Image illustrative de l’article Fluorure de lithium
Image illustrative de l’article Fluorure de lithium
un cristal de fluorure de lithium
Identification
Nom UICPA Fluorure de lithium
No CAS 7789-24-4
No ECHA 100.029.229
No CE 232-152-0
SMILES
InChI
Apparence poudre blanche
ou cristaux cubiques
Propriétés chimiques
Formule FLiLiF
Masse molaire[2] 25,939 ± 0,002 g/mol
F 73,24 %, Li 26,76 %,
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 : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques
D2B,
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
Autres anions Chlorure de lithium
Bromure de lithium
Iodure de lithium
Astature de lithium
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

Précurseur de l'hexafluorophosphate de lithium pour les batteries modifier

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

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

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

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

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

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

Le fluorure de lithium naturel est connu sous le nom de gricéite[11], un minéral extrêmement rare.

Références modifier

  1. ↑ (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
  2. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑ a b c d e f et g « Lithium fluoride », sur Hazardous Substances Data Bank (consulté le ).
  4. ↑ (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-4200-9084-0)
  5. ↑ a b c et d (en) « The NaCl (B1) Structure », sur cst-www.nrl.navy.mil (consulté le ).
  6. ↑ « 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
  7. ↑ (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 »
  8. ↑ (en) « Lithium Fluoride (LiF) Optical Material », sur Crystran 19,
  9. ↑ (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  )
  10. ↑ (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)
  11. ↑ (en) « Griceite mineral information and data » [archive du ], sur Mindat.org (consulté le )

Voir aussi modifier

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