هيدروكسيد الليثيوم (LiOH، CAS 1310-65-2) هو مركب غير عضوي يتم الحصول عليه بشكل رئيسي عن طريق تفاعل كربونات الليثيوم مع هيدروكسيد الكالسيوم. وهي عبارة عن قاعدة قوية تظهر على شكل مادة صلبة بلورية بيضاء ويتم إنتاجها في أشكال لا مائية وأحادية الهيدرات. يُعرف هيدروكسيد الليثيوم بأنه مقدمة لهيدروكسيد الليثيوم المستخدم في مواد كاثود البطارية وكمادة خام لشحوم ستيرات الليثيوم، ولكنه يعمل أيضًا في امتصاص ثاني أكسيد الكربون والسيراميك والتحكم في درجة الحموضة. تتناول هذه المقالة هويته وخصائصه الفيزيائية وتطبيقاته الرئيسية واعتبارات التعامل معه.
ما هو هيدروكسيد الليثيوم؟
هيدروكسيد الليثيوم هو ملح هيدروكسيد الليثيوم، وصيغته LiOH. صناعياً، يتم إنتاجه عن طريق استبدال كربونات الليثيوم مع هيدروكسيد الكالسيوم، أو عن طريق التحليل الكهربائي لمحاليل كلوريد الليثيوم. المنتج التجاري غالبًا ما يكون أحادي الهيدرات LiOH-H2O، والذي يمكن تجفيفه إلى الشكل اللامائي. ولأن هيدروكسيد الليثيوم عبارة عن قاعدة قوية، فإنه يتفاعل بسهولة مع الأحماض والغازات الحمضية والأحماض الدهنية، وهو الأساس للعديد من استخداماته الصناعية. يتم توفيره في درجات تتراوح من المواد التقنية لإنتاج الشحوم إلى مواد من فئة البطاريات- مع حدود شوائب يتم التحكم فيها بإحكام.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| رقم كاس | 1310-65-2 |
| الصيغة الكيميائية | ليوه |
| الوزن الجزيئي | 23.95 جم/مول |
| كثافة | حوالي 1.46 جم/سم3 |
| نقطة الانصهار | حوالي 462 درجة |
| نقطة الغليان | حوالي 924 درجة |
| الذوبان | قابل للذوبان في الماء، قابل للذوبان بشكل طفيف في الإيثانول |
| مظهر | مادة صلبة بلورية بيضاء |
التطبيقات الرئيسية لهيدروكسيد الليثيوم
مواد البطارية: مادة أولية رئيسية لمواد الكاثود الغنية بالنيكل-مثل NMC وNCA المستخدمة في بطاريات أيون الليثيوم-.
شحوم التشحيم: تتفاعل مع الأحماض الدهنية والأحماض الدهنية الأخرى لتكوين صابون الليثيوم، وهو أساس الشحوم-متعددة الأغراض-عالية الأداء.
تنقية ثاني أكسيد الكربون: يمتص ثاني أكسيد الكربون في البيئات المغلقة مثل المركبات الفضائية والغواصات وأجهزة التنفس.
السيراميك والزجاج: يخفض درجة حرارة الانصهار ويحسن خصائص تركيبات السيراميك والزجاج المتخصصة.
التحكم في درجة الحموضة ومعالجة المياه: تحييد الأحماض وضبط القلوية في تيارات العملية.
التخليق الكيميائي: مصدر لأيونات الليثيوم لإنتاج أملاح الليثيوم الأخرى ومركبات الليثيوم العضوية.
هيدروكسيد الليثيوم مونوهيدرات مقابل اللامائي
يعد الشكل أحادي الهيدرات، LiOH-H2O، من الدرجة التجارية الأكثر شيوعًا ويسهل التعامل معه لأنه أقل غبارًا وأكثر استقرارًا في التخزين. يحتوي الشكل اللامائي، LiOH، على محتوى ليثيوم أعلى لكل وحدة كتلة ويفضل عندما يجب التقليل من إدخال الماء، كما هو الحال في بعض البطاريات والعمليات الكيميائية المتخصصة. توضح أوراق المواصفات الفحص، ومحتوى الماء، وملف تعريف الشوائب لكل درجة، ويجب على المشترين مطابقة الدرجة مع متطلبات التطبيق بدلاً من التعامل مع النموذجين على أنهما قابلان للتبديل.
اعتبارات السلامة والتعامل
هيدروكسيد الليثيوم مادة أكالة. يمكن أن يسبب حروقًا شديدة في الجلد، وتلفًا في العين، وتهيجًا في الجهاز التنفسي إذا تم استنشاقه على شكل غبار أو رذاذ، لذا قم بارتداء القفازات الواقية والنظارات الواقية وحماية الجهاز التنفسي عند التعامل مع المسحوق. العمل في مناطق جيدة التهوية وتجنب توليد الغبار. يمتص هيدروكسيد الليثيوم الرطوبة وثاني أكسيد الكربون من الهواء، لذا قم بتخزينه في حاويات محكمة الغلق في منطقة جافة، بعيدًا عن الأحماض -والمواد المتفاعلة مع الماء. في حالة ملامسة الجلد أو العين، اشطفيه جيدًا بالماء واطلب العناية الطبية. ارجع إلى ورقة بيانات السلامة الخاصة بالدرجة المحددة قبل الاستخدام.
الأسئلة المتداولة
ما هو رقم CAS لهيدروكسيد الليثيوم؟
رقم CAS لهيدروكسيد الليثيوم اللامائي هو 1310-65-2. الشكل أحادي الهيدرات، LiOH-H2O، له رقم CAS خاص به ويجب تحديده بشكل منفصل عند الطلب.
هل هيدروكسيد الليثيوم هو نفسه كربونات الليثيوم؟
لا، هيدروكسيد الليثيوم (LiOH) عبارة عن قاعدة قوية، في حين أن كربونات الليثيوم (Li2CO3) عبارة عن ملح لحمض الكربونيك. وهي مركبات مختلفة ذات خصائص مختلفة، وغالباً ما يتم إنتاج هيدروكسيد الليثيوم من كربونات الليثيوم.
ما هو هيدروكسيد الليثيوم المستخدم في البطاريات؟
يتم استخدام هيدروكسيد الليثيوم لإنتاج مواد-كاثود النيكل العالي مثل NMC وNCA، والتي تعمل على تحسين كثافة الطاقة وأداء بطاريات أيون الليثيوم- للسيارات الكهربائية وتخزين الطاقة.
هل هيدروكسيد الليثيوم خطير؟
هيدروكسيد الليثيوم مادة أكالة ويمكن أن تحرق الجلد والعينين وأنسجة الجهاز التنفسي. ومع وجود معدات الوقاية الشخصية والتهوية وإجراءات المناولة المناسبة، يمكن استخدامه بأمان في العمليات الصناعية.
ما الفرق بين LiOH وLiOH-H2O؟
LiOH هو هيدروكسيد الليثيوم اللامائي، بينما LiOH-H2O هو مونوهيدرات يحتوي على جزيء واحد من الماء المتبلور. مونوهيدرات هو الشكل التجاري الأكثر شيوعًا وأسهل في التعامل معه.
كيف يتم إنتاج هيدروكسيد الليثيوم؟
يتم إنتاج هيدروكسيد الليثيوم عادة عن طريق تفاعل كربونات الليثيوم مع هيدروكسيد الكالسيوم، أو عن طريق التحليل الكهربائي لمحاليل كلوريد الليثيوم. يتم تبلور المنتج وتنقيته وتجفيفه إلى الدرجة المطلوبة.
