هيدروكسيد الليثيوم

هيدروكسيد الليثيوم
Lithiumhydroxide t.png
Lithium hydroxide
Kristallstruktur Lithiumhydroxid.png
     Li+           O2−          H+
Lithium-hydroxide.jpg
الأسماء
اسم أيوپاك
Lithium hydroxide
أسماء أخرى
Lithine
المُعرِّفات
رقم CAS
3D model (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.804 Edit this at Wikidata
مرجع Gmelin 68415
رقم RTECS
  • OJ6307070
UNII
UN number 2680
الخصائص
الصيغة الجزيئية LiOH
كتلة مولية 23.95 g/mol (لامائي)
41.96 g/mol (أحادي التميه)
المظهر hygroscopic white solid
odorless
الكثافة 1.46 g/cm3 (لامائي)
1.51 g/cm3 (monohydrate)
نقطة الانصهار
نقطة الغليان
قابلية الذوبان في الماء anhydrous:
12.7 g/100 mL (0 °C)
12.8 g/100 mL (20 °C)
17.5 g/100 mL (100 °C)
monohydrate:
22.3 g/100 mL (10 °C)
26.8 g/100 mL (80 °C)[1]
قابلية الذوبان في ميثانول anhydrous:
9.76 g/100 g (20 °C, 48 hours mixing)
monohydrate:
13.69 g/100 g (20 °C, 48 hours mixing)[3]
قابلية الذوبان في إيثانول لامائي:
2.36 g/100 g (20 °C, 48 hours mixing)
أحادي التميه:
2.18 g/100 g (20 °س، 48 hours mixing)[3]
قابلية الذوبان في isopropanol المائي:
0 g/100 g (20 °C, 48 hours mixing)
أحادي التميه:
0.11 g/100 g (20 °س، 48 hours mixing)[3]
القاعدية (pKb) -0.36[2]
معامل الانكسار (nD) 1.464 (anhydrous)
1.460 (monohydrate)
الكيمياء الحرارية
الإنتالپية المعيارية
للتشكل
ΔfHo298
-20.36 kJ/g
سعة الحرارة النوعية، C 2.071 J/g K
المخاطر
خطر رئيسي Corrosive
صفحة بيانات السلامة ICSC 0913
ICSC 0914 (monohydrate)
NFPA 704 (معيـَّن النار)
Flammability code 0: لن يشتعل. مثل الماءHealth code 3: التعرض لفترة قصيرة قد يتسبب في جروح خطيرة مؤقتة أو باقية. مثل غاز الكلورReactivity code 0: مستقر في العادة، حتى تحت ظروف التعرض للنار، ولا يتفاعل مع الماء. مثل النيتروجين السائلSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
0
3
0
نقطة الوميض غير قابل للاشتعال
الجرعة أو التركيز القاتل (LD, LC):
210 mg/kg (oral, rat)[4]
مركبات ذا علاقة
أميد الليثيوم
هيدروكسيد الصوديوم
هيدروكسيد الپوتاسيوم
هيدروكسيد الروبيديوم
هيدروكسيد السيزيوم
مركـّبات ذات علاقة
أكسيد الليثيوم
ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
X mark.svgN verify (what is YesYX mark.svgN ?)
مراجع الجدول

هيدروكسيد الليثيوم Lithium hydroxide مركب كيميائي له الصيغة LiOH، ويكون على شكل بلورات بيضاء.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التحضير

The preferred feedstock is hard-rock spodumene, where the lithium content is expressed as % lithium oxide.


عن طريق كربونات الليثيوم

يحضر هيدروكسيد الليثيوم من تفاعل كربونات الليثيوم مع هيدروكسيد الكالسيوم [5] حسب المعادلة:

كما يمكن أن يحضر من تفاعل حلمهة أكسيد الليثيوم.

The initially produced hydrate is dehydrated by heating under vacuum up to 180 °س.

عن طريق كبريتات الليثيوم

An alternative route involves the intermediacy of lithium sulfate:[6][7]

α-spodumene → β-spodumene
β-spodumene + CaO → Li2O + ...
Li2O + H2SO4 → Li2SO4 + H2O
Li2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 LiOH.

The main by-products are gypsum and sodium sulphate, which have some market value.

الخصائص التجارية

According to Bloomberg, Ganfeng Lithium Co. Ltd.[8] (GFL or Ganfeng)[9] and Albemarle were the largest producers in 2020 with around 25kt/y, followed by Livent Corporation (FMC) and SQM.[8] Significant new capacity is planned, to keep pace with demand driven by vehicle electrification. Ganfeng are to expand lithium chemical capacity to 85,000 tons, adding the capacity leased from Jiangte, Ganfeng will become the largest lithium hydroxide producer globally in 2021.[8]

Albemarle's Kemerton WA plant, originally planned to deliver 100kt/y has been scaled back to 50kt/yy.[10]

In 2020 Tianqi Lithium's, plant in Kwinana, Western Australia is the largest producer, with a capacity of 48kt/y.[11]


الخواص

  • إن مركب هيدروكسيد الليثيوم قليل الانحلال في الماء، فقط حوالي 7 غ لكل 100 مل ماء.
  • يعد هيدروكسيد الليثيوم من القواعد الكيميائية القوية، ويتفاعل مع الأحماض المختلفة ليشكل الأملاح المختلفة.
  • لمركب هيدروكسيد الليثيوم مقدرة على الارتباط مع غاز ثنائي أكسيد الكربون، حيث أن كل 1 غ من هيدروكسيد الليثيوم اللا مائي يرتبط مع 450 مل من الغاز.[12]

الاستخدامات

التطبيقات

بطاريات الليثيوم-أيون

Lithium hydroxide is mainly consumed in the production of cathode materials for lithium ion batteries such as lithium cobalt oxide (LiCoO2) and lithium iron phosphate. It is preferred over lithium carbonate as a precursor for lithium nickel manganese cobalt oxides.[14]

الشحم

A popular lithium grease thickener is Lithium 12-hydroxystearate, which produces a general-purpose lubricating grease due to its high resistance to water and usefulness at a range of temperatures.

Carbon dioxide scrubbing

Lithium hydroxide is used in breathing gas purification systems for spacecraft, submarines, and rebreathers to remove carbon dioxide from exhaled gas by producing lithium carbonate and water:[15]

2 LiOH•H2O + CO2 → Li2CO3 + 3 H2O

or

2 LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O

The latter, anhydrous hydroxide, is preferred for its lower mass and lesser water production for respirator systems in spacecraft. One gram of anhydrous lithium hydroxide can remove 450 cm3 of carbon dioxide gas. The monohydrate loses its water at 100–110 °C.

Precursor

Lithium hydroxide, together with lithium carbonate, is a key intermediates used for the production of other lithium compounds, illustrated by its use in the production of lithium fluoride:[16]

LiOH + HF → LiF + H2O.

استخدامات أخرى

It is also used in ceramics and some Portland cement formulations. Lithium hydroxide (isotopically enriched in lithium-7) is used to alkalize the reactor coolant in pressurized water reactors for corrosion control.[17] It is good radiation protection against free neutrons.

السعر

In 2012, the price of lithium hydroxide was about $5-6/kg.[18]

In December 2020 it had risen to $9/kg[19]

On 18 March 2021 the price has risen to US$11.50/kg[20]

انظر أيضا


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المراجع

  1. ^ قالب:RubberBible87th
  2. ^ Lew. Kristi., Acids and Bases (Essential Chemistry). Infobase Publishing (2009). p43.
  3. ^ أ ب ت Khosravi, Javad (2007). "9: Results". PRODUCTION OF LITHIUM PEROXIDE AND LITHIUM OXIDE IN AN ALCOHOL MEDIUM. ISBN 978-0-494-38597-5.
  4. ^ http://chem.sis.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/1310-65-2
  5. ^ أ ب U. Wietelmann, R. Bauer: Lithium and Lithium compounds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2000, doi:10.1002/14356007.a15_393
  6. ^ "Proposed Albemarle Plant Site" (PDF). Albemarle. Retrieved 4 December 2020.
  7. ^ "Corporate presentation" (PDF). Nemaska Lithium. May 2018. Retrieved 5 December 2020.
  8. ^ أ ب ت "China's Ganfeng to Be Largest Lithium Hydroxide Producer". BloombergNEF. 10 September 2020. Retrieved 4 December 2020.
  9. ^ "Ganfeng Lithium Group". Ganfeng Lithium. Retrieved 25 March 2021.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  10. ^ Stephens, Kate; Lynch, Jacqueline (27 August 2020). "Slowing demand for lithium sees WA's largest refinery scaled back". www.abc.net.au (in الإنجليزية الأسترالية).
  11. ^ "Largest of its kind lithium hydroxide plant launched in Kwinana". Government of Western Australia. 10 September 2019. Retrieved 4 December 2020.
  12. ^ Lithiumhydroxid. In: Römpp-Chemielexikon, Thieme Verlag, 2008.
  13. ^ H.-G. Heitmann: Chemische Belange in Kernkraftwerke. In: Chemie Ingenieur Technik - CIT, 1976, 48, 2, S. 124–129, doi:10.1002/cite.330480210.
  14. ^ Barrera, Priscilla (27 June 2019). "Will Lithium Hydroxide Really Overtake Lithium Carbonate? | INN". Investing News Network. Retrieved 5 December 2020.
  15. ^ Jaunsen JR (1989). "The Behavior and Capabilities of Lithium Hydroxide Carbon Dioxide Scrubbers in a Deep Sea Environment". US Naval Academy Technical Report. USNA-TSPR-157. Archived from the original on 2009-08-24. Retrieved 2008-06-17.
  16. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Ullmann
  17. ^ Managing Critical Isotopes: Stewardship of Lithium-7 Is Needed to Ensure a Stable Supply, GAO-13-716 // U.S. Government Accountability Office, 19 September 2013; pdf
  18. ^ "Lithium Prices 2012". investingnews.com. Investing News Network. 14 June 2012. Retrieved 12 April 2018.
  19. ^ "London Metal Exchange: Lithium prices". London metal exchange. Retrieved 4 December 2020.
  20. ^ "LITHIUM AT THE LME". LME The London Metal Exchange. 18 March 2021. Retrieved 22 March 2021.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)