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Lithiumfluorid (LiF), das Lithiumsalz der Fluorwasserstoffsäure, bildet farblose, weiß aussehende, nur wenig wasserlösliche Kristalle. Hydrate des Lithiumfluorids sind nicht bekannt.

Kristallstruktur
Struktur von Lithiumfluorid
__ Li+     __ F
Kristallsystem

kubisch

Raumgruppe

Fm3m (Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225

Gitterparameter

4,026 Å

Koordinationszahlen

Li[6], F[6]

Allgemeines
Name Lithiumfluorid
Verhältnisformel LiF
Kurzbeschreibung

farbloser bis weißer Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7789-24-4
EG-Nummer 232-152-0
ECHA-InfoCard 100.029.229
Wikidata Q409319
Eigenschaften
Molare Masse 25,94 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,64 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

845 °C[3]

Siedepunkt

1680 °C[2]

Löslichkeit

wenig in Wasser (1,3 g·l−1 bei 25 °C)[4]

Brechungsindex

1,3921[5]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301​‐​315​‐​319​‐​335
EUH: 032
P: 301+330+331+310​‐​305+351+338 [1]
MAK

2,5 mg·m−3 auf Fluor bezogen[2]

Toxikologische Daten
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−620 kJ·mol−1 [9]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

HerstellungBearbeiten

Die Herstellung von Lithiumfluorid erfolgt durch Umsetzung einer wässrigen Lithiumhydroxid- oder Lithiumcarbonatlösung mit Fluorwasserstoff und anschließender Aufkonzentrierung und Trocknung.[10][11]

 
 

EigenschaftenBearbeiten

 
Lithiumfluorid LiF Einkristall

Lithiumfluorid kristallisiert in der Natriumchlorid-Struktur (KZ = 6) in der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225 mit dem Gitterparameter a = 402,6 pm.[12] Die Löslichkeit in Wasser beträgt nur 1,3 g/l.[4] Lithiumfluorid ist in Wasser nur wenig löslich, da die Gitterenergie größer als die Hydratationsenergie ist.[13] Wässrige Lösungen reagieren leicht alkalisch (pH 8). Weiterhin bildet es keine Hydrate, wie sie von den anderen Lithiumhalogeniden bekannt sind.

Aufgrund der kleinen Ionenradien des Lithiumkations und des Fluoridanions besitzt Lithiumfluorid eine sehr hohe Gitterenergie von 1034 kJ/mol. Dies bedingt die hohen Schmelz- und Siedepunkte des Salzes. Die Standardbildungsenthalpie von Lithiumfluorid beträgt ΔHf0 = −620 kJ/mol.[9] Es besitzt eine hohe Durchlässigkeit für elektromagnetische Strahlung im Infrarotbereich, im sichtbaren Licht und im Ultraviolett. Ein 8 mm dicker Einkristall aus Lithiumfluorid lässt für Wellenlängen von 140 nm bis 6000 nm mehr als 60 % der Strahlung hindurch.[14]

Lithiumfluorid bildet mit Calciumfluorid ein Eutektikum mit der Zusammensetzung 80,5 Molprozent LiF und 19,5 Molprozent CaF2, das bei 769 °C schmilzt.[15]

VerwendungBearbeiten

Einkristalle von Lithiumfluorid können in IR-Spektrometern als Prismen oder in der Röntgenspektroskopie als Monochromatorkristall eingesetzt werden.[16][17] In der Aluminiumherstellung kann Lithiumfluorid in Elektrolysebädern verwendet werden.[18] Lithiumfluoridkristalle können in Strahlungsdetektoren für ionisierende Strahlung, speziell in Thermolumineszenzdosimetern, eingesetzt werden. Hierzu wird oft nur das Salz aus dem Isotop 6Li dotiert mit Kupfer verwendet.[19][20]

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b c Eintrag zu Lithiumfluorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Oktober 2017 (JavaScript erforderlich).
  2. a b c d Datenblatt Lithiumfluorid bei AlfaAesar, abgerufen am 6. Februar 2010 (PDF) (JavaScript erforderlich)..
  3. H. Kojima, S. G. Whiteway, C. R. Masson: Melting points of inorganic fluorides. In: Canadian Journal of Chemistry. 46 (18), 1968, S. 2968–2971, doi:10.1139/v68-494.
  4. a b David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 89. Auflage. (Internet-Version: 2009), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-72.
  5. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Index of Refraction of Inorganic Crystals, S. 10-246.
  6. Merck Index; an Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Vol. 11, 11. Auflage. Merck & Co., Rahway, NJ 1989, S. 871.
  7. a b Eintrag zu Lithiumfluorid in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM)
  8. Farmakologiya i Toksikologiya. Vol. 40, S. 329, 1977.
  9. a b A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 1170.
  10. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 1151.
  11. G. Brauer (Hrsg.): Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. vol. 1, 2. Auflage. Academic Press, 1963, S. 235.
  12. Lithiumfluorid bei Korth Kristalle
  13. Armin Schneider, Jürgen Kutscher: Kurspraktikum der allgemeinen und anorganischen Chemie. Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt 1974, ISBN 978-3-642-95950-9, S. 108 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  14. Online-Datenblatt (Memento vom 3. Juli 2012 im Internet Archive) (PDF; 135 kB) der Firma SOLAR Laser Systems
  15. W. E. Roake: The Systems CaF2-LiF and CaF2-LiF-MgF2. In: Journal of The Electrochemical Society. Band 104, Nr. 11, 1957, ISSN 0013-4651, S. 661–662, doi:10.1149/1.2428441.
  16. Eintrag zu Lithiumfluorid. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 11. Februar 2015.
  17. Skript über optische Materialien (Memento vom 21. Oktober 2012 im Internet Archive).
  18. Solvaychemicals (PDF; 106 kB)
  19. Hanno Krieger: Grundlagen der Strahlungsphysik und des Strahlenschutzes. 4. Auflage. Springer-Verlag, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-2238-3, S. 252 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  20. L. Herforth, M. Frank: Thermolumineszenzdosimetrie mit LiF für Strahlentherapie und Strahlenschutzkontrolle. In: Cechoslovackij fiziceskij zurnal B. Band 13, Nr. 3, 1963, ISSN 0011-4626, S. 219–221, doi:10.1007/BF01875275.