Den lithiumhydroxid er en kemisk forbindelse med formlen LiOH (EMBL-EBI, 2008). Lithiumhydroxid er en uorganisk basisk forbindelse. Det bruges i vid udstrækning i organisk syntese til at fremme reaktionen på grund af dens stærke basicitet.
Lithiumhydroxid findes ikke frit i naturen. Det er meget reaktivt, og hvis det var i naturen, kunne det let reagere på dannelse af andre forbindelser. Imidlertid kan nogle lithium / aluminiumhydroxider, der danner forskellige blandinger, findes i forskellige mineraler.
Figur 1: struktur af lithiumhydroxid.
I 1950 blev Li-6-isotopen brugt som råmateriale til fremstilling af termonukleære våben såsom brintbomben.
Fra det øjeblik begyndte atomenergiindustrien i USA at bruge en stor mængde lithiumhydroxid, hvilket førte til den overraskende udvikling af lithiumindustrien (Lithiumhydroxid, 2016).
Det meste af lithiumhydroxid produceres fra reaktionen mellem lithiumcarbonat og calciumhydroxid (Lythiumhydroxidformel, SF). Denne reaktion producerer lithiumhydroxid og også calciumcarbonat:
Li 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO 3
Det fremstilles også ved omsætning af lithiumoxid og vand:
Li 2 O + H 2 O → 2LiOH
Lithiumhydroxid blev brugt som kuldioxidabsorberende i hærens ubåd og oppustelige ballon springvand i 1944.
Fysiske og kemiske egenskaber
Lithiumhydroxid er hvide krystaller uden en karakteristisk aroma (National Center for Biotechnology Information., 2017). Dets udseende er vist i figur 2.
Figur 2: udseende af lithiumhydroxid.
I vandig opløsning danner det en krystallinsk væske med en skarp aroma. Dets molekylvægt er 23,91 g / mol. Det findes i to former: det vandfri og monohydratet LiOH.H20, som har en molekylvægt på 41,96 g / mo. Forbindelsen har en densitet på 1,46 g / ml for den vandfri form og 1,51 g / ml for monohydratformen.
Dets smelte- og kogepunkter er henholdsvis 462ºC og 924ºC. Lithiumhydroxid er det eneste alkaliske hydroxid, der ikke præsenterer polymorfisme, og dets gitter har en tetragonal struktur. Forbindelsen er meget opløselig i vand og er let opløselig i ethanol (Royal Society of Chemistry, 2015).
Lithiumhydroxid og de andre alkalihydroxider (NaOH, KOH, RbOH og CsOH) er meget alsidige til anvendelse i organisk syntese, fordi de er stærkere baser, der let reagerer.
Det kan reagere med vand og kuldioxid ved stuetemperatur. Det kan også reagere med mange metaller såsom Ag, Au, Cu og Pt, så det har været et vigtigt udgangsmateriale i organometallisk syntese.
Lithiumhydroxidopløsninger neutraliserer syrer til dannelse af salte plus vand. De reagerer med visse metaller (såsom aluminium og zink) for at danne oxider eller hydroxider af metallet og genererer brintgas. De kan initiere polymerisationsreaktioner i polymeriserbare organiske forbindelser, især epoxider.
Det kan frembringe brandfarlige og / eller giftige gasser med ammoniumsalte, nitrider, halogenerede organiske forbindelser, forskellige metaller, peroxider og hydroperoxider. Det kan tjene som en katalysator.
Det reagerer, når det opvarmes over ca. 84 ° C med vandige opløsninger til reduktion af andre sukkerarter end sucrose, for at udvikle toksiske niveauer af kulilte (CAMEO, 2016).
Reaktivitet og farer
Lithiumhydroxid er en stabil forbindelse, skønt det er uforeneligt med stærke syrer, kuldioxid og fugt. Stoffet nedbrydes ved opvarmning (924 ° C) og frembringer giftige dampe.
Opløsningen i vand er en stærk base, reagerer voldsomt med syre og er ætsende over for aluminium og zink. Reagerer med oxidanter.
Forbindelsen er ætsende for øjnene, huden, luftvejene og ved indtagelse. Indånding af stoffet kan forårsage lungeødem.
Symptomer på lungeødem vises ofte ikke i nogle få timer og forværres af fysisk anstrengelse. Eksponering kan forårsage død. Effekter kan blive forsinket (National Institute for Occupational Safety and Health, 2015).
Hvis forbindelsen kommer i kontakt med øjnene, skal kontaktlinserne kontrolleres og fjernes. Øjne skal straks skylles med rigeligt vand i mindst 15 minutter med koldt vand.
I tilfælde af hudkontakt skal det berørte område skylles øjeblikkeligt i mindst 15 minutter med rigeligt vand eller en svag syre, såsom eddike, mens kontamineret tøj og sko fjernes.
Dæk irriteret hud med et blødgørende middel. Vask tøj og sko før genbrug. Hvis kontakten er alvorlig, vaskes med en desinfektionssæbe og dæk den forurenede hud med en antibakteriel creme.
I tilfælde af indånding skal offeret flyttes til et køligt sted. Hvis man ikke trækker vejret, gives kunstig åndedræt. Hvis vejrtrækning er vanskelig, skal du give ilt.
Hvis forbindelsen indtages, skal opkast ikke induceres. Løsn stramt tøj såsom en skjortekrage, bælte eller slips.
I alle tilfælde skal øjeblikkelig lægehjælp opnås (Sikkerhedsdatablad Lithiumhydroxid, 21).
Applikationer
Lithiumhydroxid bruges til fremstilling af lithiumsalte (sæber) af stearinsyre og andre fedtsyrer.
Disse sæber anvendes i vid udstrækning som fortykningsmidler til smørefedt for at forbedre varmemodstand, vandbestandighed, stabilitet og mekaniske egenskaber. Fedttilsætningsstoffer kan bruges i bil-, fly- og kranlagre osv.
Fast kalcineret lithiumhydroxid kan bruges som en carbondioxidabsorber til besætningsmedlemmer i rumfartøjer og ubåd.
Rumfartøjet til NASAs Mercury, Geminni og Apollo-projekter anvendte lithiumhydroxid som absorbenter. Det har en pålidelig ydelse og kan let absorbere kuldioxid fra vanddamp. Den kemiske reaktion er:
2LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O.
1 g vandfrit lithiumhydroxid kan absorbere kuldioxid med et volumen på 450 ml. Kun 750 g vandfri lithiumhydroxid kan opsuge kuldioxid, der udåndes af en person hver dag.
Lithiumhydroxid og andre lithiumforbindelser er for nylig blevet brugt til udvikling og undersøgelse af alkaliske batterier (ENCYCLOPÆDIA BRITANNICA, 2013).
Referencer
- CAMEO. (2016). Litiumhydroxid, opløsning. Gendannes fra komokemikalier.
- EMBL-EBI. (2008, 13. januar). lithiumhydroxid. Gendannes fra ChEBI.
- ENCYCLOPÆDIA BRITANNICA. (2013, 23. august). Lithium (Li). Gendannes fra britannica.
- Lithiumhydroxid. (2016). Gendannes fra Chemicalbook.com.
- Lythiumhydroxidformel. (SF). Gendannes fra softschools.com.
- Sikkerhedsdatablad Litiumhydroxid. (21. maj 2013). Gendannes fra sciencelab.com.
- National Center for Biotechnology Information. (2017, 30. april). PubChem Compound Database; CID = 3939. Hentet fra PubChem.
- National Institut for Arbejdsmæssig Sikkerhed og Sundhed. (2015, 22. juli). Litiumhydroxid. Gendannes fra cdc.gov.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Lithiumhydroxid. Gendannes fra chemspider: chemspider.com.