小金屬，大能耐

岳慶先

1817年，瑞典化學(xué)家阿爾費特遜從礦石中發(fā)現(xiàn)了一種新元素——鋰。1818年，英國化學(xué)家戴維用電解法首次制得了鋰單質(zhì)。銀白色的單質(zhì)鋰，生性活潑，在空氣中不僅可以跟氧氣化合生成氧化鋰，還能與“生性孤僻”的氮氣反應(yīng)生成氮化鋰。因此，在空氣中，鋰的表面會產(chǎn)生一層黑色的固體。為了“嚴加管束”，人們不得不把制得的金屬鋰“囚禁”在石蠟或凡士林中，或者密封在金屬罐中。鋰不僅在堿金屬中密度最小，在所有金屬中也是最輕的一個，密度只有0.5g/cm3，它的質(zhì)量只有同體積鋁的1/5。

鋰是金屬王國中的“小弟弟”，但能耐卻相當大。鋰及其化合物有多種非其他金屬可比的用途，現(xiàn)介紹一些如下。

在冶金工業(yè)中，金屬鋰可用作脫氧劑和脫氣劑，以改善有關(guān)金屬及合金的性能。例如，金屬鋰可提高銅的導(dǎo)電性。鋰是鉛基軸承合金的成分之一（含鋰約為0.01%～0.1%），也可與鈹、鎂或鋁等形成輕質(zhì)合金，這種合金具有良好的機械性能和抗腐蝕性，已試作火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船的部件。熔融的鋰能跟氫氣反應(yīng)生成氫化鋰，氫化鋰遇水即產(chǎn)生大量的氫氣，可用來制作宇宙飛船中的燃料電池。

鋰的熔點低而沸點高，即液態(tài)范圍大，傳熱性能好，蒸發(fā)熱高，所以鋰是原子核反應(yīng)堆中的優(yōu)良熱載體，也可用作火箭噴嘴的冷卻劑。

然而，鋰最重要的用途是作為核聚變反應(yīng)的原料之一。自然界中的鋰有兩種同位素：鋰-6和鋰-7。前者約占鋰總量的7.4%。其中，鋰-6是核聚變反應(yīng)（又稱熱核反應(yīng)）的原料之一。氫彈的強破壞力來源于熱核反應(yīng)發(fā)生時釋放出的巨大能量，其發(fā)生的是不可控制的熱核反應(yīng)。有關(guān)科技人員已在研究控制熱核反應(yīng)中能量釋放的方法，一旦研究成功，就能夠利用這種新能源。這種新能源比起現(xiàn)有的利用核裂變反應(yīng)的核電站來說，優(yōu)點在于核聚變反應(yīng)的產(chǎn)物是穩(wěn)定同位素，不像核裂變反應(yīng)那樣會產(chǎn)生對人體有害的放射性物質(zhì)，另外，自然界可提供的核聚變反應(yīng)的原料要比核裂變所需的原料豐富得多。

鋰和某些鋰化合物還在高能電池和醫(yī)藥方面得到應(yīng)用。

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池由于具有自放電率低、放電電壓平緩等優(yōu)點，最早應(yīng)用在心臟起搏器中，使得植入人體的起搏器能夠長期運作而不用重新充電，拯救了數(shù)以萬計的心臟病患者。用鋰電池作動力開發(fā)的新能源汽車，可以反復(fù)多次充電，是解決汽車用油危機和汽車尾氣污染的重要途徑。1992年，科學(xué)家成功開發(fā)了鋰離子電池，將鋰離子嵌入化合物中作為電源的正、負極。這種鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在移動電話、筆記本電腦、計算器等便攜式電子設(shè)備上，極大地方便了人們的工作和生活。鋰離子電池也成為21世紀發(fā)展的理想能源載體。

另有研究發(fā)現(xiàn)，鋰是有效的情緒穩(wěn)定劑，對治療急性躁狂癥有良好效果。此外，鋰還能改善造血功能，提高人體的免疫機能。更有意思的是，有人研究發(fā)現(xiàn)，狼吃下含有鋰化合物的肉食后，會引起消化不良，食欲大減，從而改變狼食肉的習(xí)性。這種習(xí)性還具有遺傳性。