Elmurodova Hayitgul Lutfulla qizi
Toshkent kimyo-texnologiya instituti Yangiyer filiali II-bosqich talabasi
https://doi.org/10.5281/zenodo.7911880
Qabul qilindi: 08.05.2023
Crossref DOI: 10.24412/cl-37059-2023-05-67-71
Annotatsiya: Litiy (Li) ko’plab sanoat tarmoqlarida muhim element hisoblanadi. Litiy kamyob, barcha hududda topish qiyin bo’lgan metallar oilasiga kiradi. Litiy kumush va oltin bilan samarali qotishmalar hosil qiladi. Litiy va uning birikmalari silikat sanoatida shishaning maxsus turlarini ishlab chiqarish va chinni mahsulotlarini qoplash uchun keng qo’llaniladi. Shuningdek, litiy ion-batareyalari, metallurgiya, optik tolalar, kimyoterapiya va tibbiyotda ham ishlatiladi.
Kalit so‘zlar: Spodumene, alyumosilikat, amblikonit, qora va rangli metallurgiya, litiy ion-batareyalari.
Аннотация: Литий (Li) является важным элементом во многих отраслях промышленности. Литий принадлежит к семейству редких металлов, которые трудно найти во всех регионах. Литий образует эффективные сплавы с серебром и золотом. Литий и его соединения широко применяются в силикатной промышленности для производства специальных видов стекла и покрытия фарфоровых изделий. Он также используется в литий-ионных батареях, металлургии, оптических волокнах, химиотерапии и медицине.
Ключевые слова: сподумен, алюмосиликат, амбликонит, черная и цветная металлургия, литий-ионные аккумуляторы.
Abstract: Lithium (Li) is an important element in many industries. Lithium belongs to a family of rare metals that are difficult to find in all regions. Lithium forms effective alloys with silver and gold. Lithium and its compounds are widely used in the silicate industry to produce special types of glass and to coat porcelain products. It is also used in lithium-ion batteries, metallurgy, optical fibers, chemotherapy and medicine.
Key words: Spodumene, aluminosilicate, amblyconite, ferrous and non-ferrous metallurgy, lithium ion batteries.
ASOSIY QISM.
Litiy birinchi gruppa asosiy gruppachasi elementi bo’lib, ishqoriy metal hisoblanadi. 1817-yilda shved kimyogari Litiy Arfvedson kashf qilgan. Litiy tabiatda keng tarqalgan. Yer po’stining massa jihatdan 6,5-10,3% ni tashkil etadi. Litiyning tashqi elektron qavatida s1 elektroni mavjud. Shuning uchun ham u kimyoviy reaksiyada s elektronni oson yo’qotib, kuchli qaytaruvchi xossasini namoyon qiladi va doimo +1 oksidlanish darajasiga ega bo’ladi. Litiy aktiv metall bo’lgani uchun tabiatda faqat birikmalar: alyumosilikatli mineral – LiAl(SiO3)2 (spodumene), fosfatli mineral – LiAl (PO4)F (amblikonit) holida uchraydi. Tarkibida litiy elementi mavjud 150 ga yaqin minerallar ma’lum. Ularning ko’p qismini silikatlar va fosfatlar tashkil qiladi. Litiy oqish kumush rangli yaltiroq (havoda xiralashib, qoramtir parda bilan qoplanadi), yumshoq, cho’ziluvchan, eng yengil metal, pichoq bilan kesiladi. Litiy hosil qilgan birikmalarda ko’pincha ion bog’lanish mavjud. Bu bog’lanish litiydan seziyga tomon gruppa bo’yicha kamayib boradi. Suyuqlantirilganda elementlar ionlashgan holatda bo’lib, elektr tokini yaxshi o’tkazadi. Litiy 1825-yilda Britaniyalik olim Gemfri Devi tomonidan metall holida ajratib olingan. U o’zining nomini “Tosh”larda uchraganligi uchun ham unga litiy deb nom bergan. Litiy zaxirasiga boy mamlakat bu Afg’onistondir, bu haqda AQSH Mudofaa vazirligining hujjatlaridan birida Afg’onistonni “Litiyning Saudiya Arabistoni” deb ham atashgan chunki Saudiya Arabistoni neft zaxiralariga qanchalar boy bo’lsa, Afg’onistonda litiy shuncha ko’pligiga urg’u berilgan. Afg’onistondan tashqari Chili, Boliviya, AQSH, Argentina, Kongo, Xitoy, Braziliya, Serbiya, Avstraliya kabi mamlakatlarda ko’plab litiy tarkibli konlar mavjud. Rossiyaning umumiy litiy zahirasining 50% dan ziyod zahiralari kamyob metallarga boy bo’lgan Murmansk viloyatidagi konlarda joylashgan. Litiyning asosiy manbalari Zn, Pb va Cu ning sulfidli rudalari, ko’mir konlari, shuningdek, ushbu rudalar va ko’mirlarni qayta ishlashdan olingan qo’shimcha mahsulotlar va qoldiqlaridir. Global iste’mol qilinadigan litiyning 30% dan ortig’i qayta ishlash jarayonlaridan kelib chiqadi. Litiy kimyoviy jihatdan ancha faol metall. Litiy ko’p sonli organik birikmalarni hosil qiladi va bular organik sintezda muhim rol o’ynaydi. Xona tempraturasida havodagi azot va kislorod bilan ta’sirlashadi va reaksiya mahsuloti sifatida kulrang Li2O va oq rangli Li3N hosil bo’ladi. Suv bilan litiy metali reaksiyaga kirishadi:
2Li+2H2Oà2LiOH+H2
Litiy suv bilan qattiq reaksiyaga kirishadi va teridagi namlik bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Agar litiy bilan yalang’och qo’llar orqali ishlansa, qo’li kuyishi mumkin va agar u granulalangan yoki chang shaklida bo’lsa va u xonada olov yoqilsa yong’in havfini keltirib chiqaradi. Litiy bilan ishlov berishda qo’lqop va xavfsizlik ko’zaynaklaridan foydalanish kerak, chunki ko’z bilan minimal aloqa kuchli tirnash xususiyatini keltirib chiqarishi mumkin. Agar nafas oladigan bo’lsa, ta’siri yanada kuchayishi mumkin, bu esa nafas olish yo’llarini zararlaydi. Litiyning ko’pchilik birikmalari oq rangli bo’lib, ulardan litiy ftoridi LiF, litiy karbonati Li2CO3 va litiy fosfati Li3PO4 suvda oz eriydi. Li2O oq rangli gigroskopik, suvda yaxshi eriydigan modda. Havodan namni tortib oladi:
Li2O+H2Oà2LiOH
Ishqoriy metallardan faqat Li kislorod bilan to’g’ridan-to’g’ri oksid hosil qiladi. Qolgan ishqoriy metallar esa avval peroksid hosil qilib, keyin oksidga aylanadi.
Ortiqcha miqdorda kislorod ishtirokida litiy Li2O va qisman Li2O2 hosil qiladi. Litiy gidroksidi oq kristall, suvda yaxshi eriydi va litiy ishqori (o’yuvchi litiy) ni hosil qiladi:
- LiOHàLi++OH
Ishqoriy metallardan faqatgina Li oddiy sharoitda azot bilan birikib nitrid hosil qiladi:
6Li+N2à2Li3N
Litiyning bu nitridi suv bilan shiddatli reaksiyaga kirishadi:
Li3N+3H2Oà3LiOH+NH3
Boshqa ishqoriy metallarning nitridlari yuqori temperaturada va elektr uchqunlari ta’sirida hosil qilinadi, ular oddiy sharoitda beqaror bo’lgan gazlardir.
Litiy metali, asosan, atom energetikasida tritiy olishda va atom reaktorlarida issiqlik tashuvchi sifatida ishlatiladi. Litiy florid monokristallari yuqori samarali (samaradorlik 80%) lazerlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Litiy kumush va oltin bilan samarali qotishmalar hosil qiladi. Litiy aluminat va silikat asosida xona haroratida qattiqlashadi va harbiy texnologiyalar, metallurgiya sanoatida ishlatiladi. Masalan: qora va rangli metallurgiyada litiy qotishmalari metallarga egiluvchanlik va qattiqligini oshirish uchun ishlatiladi. Litiy havo va boshqa gazlarni quritish uchun ham qo’llaniladi va buning uchun uning yuqori gigroskopik litiy bromid LiBr va litiy xlorid LiCl birikmalari ishlatiladi.
Litiy sanoatdan tashqari tibbiyotda ham qo’llaniladi, chunki litiy tuzlari normotik va boshqa shifobaxsh xususiyatlarga ega. Litiy preparatlari ruhiy kasalliklarni davolashda keng qo’llaniladi. Litiy va uning birikmalari silikat sanoatida shishaning maxsus turlarini ishlab chiqarish va chinni mahsulotlarini qoplash uchun keng qo’llaniladi. Litiy inson tanasi uchun ham zarurdir. Ko’pincha tanada litiy qalqansimon bez, limfa tugunlari, yurak, jigar, o’pka, ichak, qon plazmasi, buyurak usti bezlarida uchraydi. Litiy tanadan asosan buyraklar orqali ajralib chiqadi. Litiy ion bateriyalari mobil qurilmalar, noutbuklar, elektr transport vositalari va qayta tiklanadigan energiya tizimlari kabi ko’plab qurilmalarda qo’llaniladi. Litiy batareyalarning afzalligi shundaki, ular yuqori energiya zichligiga ega va yengildir. Litiy elektromobil akkumulyatorlarida keng qo’llaniladigan elementdir. Elektr transport vositalari, benzinli transport vositalariga nisbatan ekologik toza muqobil sifatida tobora ko’proq e’tirof etilmoqda. Ushbu transport vositalarining akkumulyatorlari yuqori energiya zichligiga ega litiy-ionli akkumulyatorlardan tayyorlangan. Ahamiyati bo’yicha litiy zamonaviy texnikada – muhim, yengil, kamyob metallardan biri hisoblanadi. Hozirda litiydan foydalanish ortib bormoqda va kelajakda u turli sohalarda muhim rol o’ynashi taxmin qilinmoqda. Biroq, litiyni qazib olish, qayta ishlash kabi muammolar ham ekologik va ijtimoiy muammolarni keltirib chiqarishi mumkinligi sababli, bu jarayonlarni barqaror tarzda boshqarish muhimdir.
2003-yildan 2013-yilgacha bo’lgan davrda jahon litiy ishlab chiqarishning taxminiy ma’lumotlarini taqdim etgan edi va o’rtacha bu davrda mahsulotning 46 % i sho’r ko’l suvlaridan olingan. Litiy karbonat, shuningdek litiy gidroksid va litiy xlorid ikkilamchi bateriyalarni ishlab chiqarish uchun xom-ashyo sifatida ishlatiladi. Litiy karbonat tuzli ko’llardan ko’p bosqichli jarayon orqali olinadi. Birinchi bosqichda Ca, Mg, Na, K aralashmalarining bir qismi chiqariladi. Bu bosqich juda ko’p vaqtni talab qiladi, chunki quyosh nurlari hovuzlarni bug’latishi va kerakli konsentratsiyaga erishish uchun 12-24 oy vaqt kerak bo’ladi. Ikkinchi bosqichda hosil bo’lgan konsentrlangan sho’r suv maxsus o’simliklarda yanada tozalanadi. Litiy korbanatni cho’ktirish uchun sof litiy sho’r suviga natriy karbonat qo’shiladi. Koreyaning POSCO kompaniyasi suyuq erituvchi ekstraktsiyasini qo’llash orqali jarayonning ikkinchi bosqichini tezlashtirish uchun yangi jarayonni ishlab chiqdi. Yog’adigan yog’ingarchilik sho’r suvni suyultiradi va ishlarning iqtisodiy samaradorligiga salbiy ta’sir qiladi. Shu sababli, tuzli ko’l sho’r suvlaridan Li ni qayta ishlash faqat qurg’oqchil, quyoshli iqlim sharoitida foydali bo’lishi mumkin. Yer qarida mavjud bo’lgan sho’r suvning beshdan bir qismidan to’rtdan bir qismini nasos yordamida qayta tiklanadi. Bizning mintaqamizda joylashgan Orol dengizining sho’r suvlaridan ham litiyni qayta ishlab olish mumkin.
Asosiy noorganik tuz materiallaridan biri (litiy borat) ko’plab ajoyib xususiyatlarga ega, masalan, xilma-xil tuzilish va keng shaffoflik diapazoni. Bundan tashqari, issiqlikka chidamliligi yaxshi va kimyoviy barqarorlik kabi kimyoviy xususiyatlarga ega. Hozirgi vaqtda litiyga asoslangan asosiy mahsulotlar litiy karbonat, mineral kontsentratlar va litiy gidroksid bo’lib, bozorning 80% ni tashkil qiladi. Litiy karbonat sho’r ko’llardan spodumen qatorlari va sho’r suvlarini ajratib olish va qayta ishlash orqali olinadi. Litiy batareyalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi va barqaror energiyadan foydalanadigan tizimga ega bo’lish zarurati tufayli elektr transport vositalarini rivojlantirish uchun katta ahamiyatga ega. Bundan tashqari, transport xarajatlari bilan bog’liq holda joy almashtirishni oshirishga imkon beradi. Spodumen sanoatda ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan birinchi xom ashyo hisoblanadi. Bu ruda pegmatit deb ataladigan jinsda topilgan. Ushbu jinslarda litiy miqdori 1-4% ni tashkil qiladi va qazib olish darajasi 60-70% ga yetadi. Spodumendan tashqari, litiy karbonatni pegmatit jinslardagi boshqa rudalardan ham olish mumkin. Bunday jinslardagi litiy miqdori 6% ga yetadi va ambligonit, lepidolit, nepidalit, netallit yoki zinivaldit deb ataladi. Litiyning suv resurslariga sho’r ko’llar, geotermal suvlar, dengiz va okeanlardan olingan sho’r suvlar kiradi. Suvli eritmalarda litiyning past konsentratsiyasiga qaramay, ularning keng mavjudligi va qayta ishlash qulayligi tufayli bu yo’nalish yanada istiqbolli hisoblanadi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:
1. Abdulxayeva M.M. “Kimyo” / ilmiy-ommabop qo’llanma / oliy o’quv yurtiga kiruvchilar uchun / T.:”Zukko kitobxon”, 2022.
2. Kimyo: umumiy, anorganik, organik / Suhrob Jumaboyev. – Toshkent: Yangi asr avlodi, 2021.
3. Kimyo: darslik / M.T.Abdullayev, O.K.Ergashev, B.A.Hayitov. – Toshkent: Yoshlar nashiryot uyi,2020.
4. Umumiy va anorganik kimyo: darslik / Q.Ahmerov, A.Jalilov, R.Sayfutdinov, A.Akbarov, S.Turobjonov. – Toshkent: O’zbekiston, 2017.