水酸化リチウムは、式のLiOH(EMBL-EBI、2008)の化合物です。水酸化リチウムは無機塩基性化合物です。それはその強い塩基性のために反応を促進するために有機合成で主に使用されます。
水酸化リチウムは自然界に自由に見られるものではありません。それは非常に反応性が高く、自然界にある場合、容易に反応して他の化合物を形成する可能性があります。ただし、さまざまな混合物を形成するリチウム/水酸化アルミニウムの一部は、さまざまな鉱物に含まれています。
図1:水酸化リチウムの構造。
1950年、Li-6同位体は、水素爆弾などの熱核兵器を製造するための原料として使用されました。
その瞬間から、米国の原子力産業は大量の水酸化リチウムを使用し始め、リチウム産業の驚くべき発展につながりました(水酸化リチウム、2016年)。
水酸化リチウムの大部分は、炭酸リチウムと水酸化カルシウムの反応から生成されます(水酸化リチウム式、SF)。この反応により、水酸化リチウムと炭酸カルシウムが生成されます。
Li 2 CO 3 + Ca(OH)2 →2 LiOH + CaCO 3
酸化リチウムと水の反応からも調製されます:
Li 2 O + H 2 O→2LiOH
1944年、陸軍の潜水艦と膨張式バルーン噴水の二酸化炭素吸収装置として水酸化リチウムが使用されました。
物理的及び化学的性質
水酸化リチウムは、特徴的な香りのない白い結晶です(National Center for Biotechnology Information。、2017)。その外観を図2に示します。
図2:水酸化リチウムの外観。
水溶液では、刺激的な香りを持つ結晶性液体を形成します。その分子量は23.91 g / molです。それは2つの形で存在します:41.96 g / moの分子量を持つ無水物と一水和物LiOH.H 2O。コンパウンドの密度は、無水物形態では1.46 g / ml、一水和物形態では1.51 g / mlです。
その融点と沸点は、それぞれ462ºCと924ºCです。水酸化リチウムは多形を示さない唯一のアルカリ性水酸化物であり、その格子は正方晶構造を持っています。この化合物は水に非常に溶けやすく、エタノールに少し溶けます(Royal Society of Chemistry、2015年)。
水酸化リチウムとその他のアルカリ水酸化物(NaOH、KOH、RbOH、およびCsOH)は、容易に反応する強力な塩基であるため、有機合成で使用するのに非常に用途が広いです。
室温で水や二酸化炭素と反応します。また、Ag、Au、Cu、Ptなどの多くの金属とも反応するため、有機金属合成の重要な出発原料となっています。
水酸化リチウム溶液は、酸を発熱的に中和して、塩と水を形成します。それらは特定の金属(アルミニウムや亜鉛など)と反応して、金属の酸化物または水酸化物を形成し、水素ガスを生成します。それらは、重合可能な有機化合物、特にエポキシドにおいて重合反応を開始することができる。
アンモニウム塩、窒化物、ハロゲン化有機化合物、さまざまな金属、過酸化物、ヒドロペルオキシドなどの可燃性ガスや有毒ガスを発生させる可能性があります。それは触媒として役立つことができます。
約84°Cを超えて加熱すると、スクロース以外の還元糖の水溶液と反応して、一酸化炭素の毒性レベルが発生します(CAMEO、2016)。
反応性と危険性
水酸化リチウムは安定した化合物ですが、強酸、二酸化炭素、湿気とは適合しません。加熱(924°C)すると分解し、有毒なフュームを生じる。
水溶液は強塩基で、酸と激しく反応し、アルミニウムや亜鉛に対して腐食性があります。酸化剤と反応する。
この化合物は目、皮膚、気道および飲み込むと腐食性を示します。物質を吸入すると、肺水腫を引き起こすことがある。
肺水腫の症状は数時間現れないことが多く、運動により悪化します。ばく露は死を引き起こす可能性があります。影響が遅れる可能性があります(国立労働安全衛生研究所、2015年)。
化合物が目に入った場合は、コンタクトレンズを確認して取り外してください。目は直ちに大量の水で少なくとも15分間冷たい水で洗い流してください。
皮膚に接触した場合は、汚染された衣服と靴を脱ぎながら、患部をたっぷりの水または酢などの弱酸で少なくとも15分間すぐに洗い流してください。
皮膚の刺激をエモリエントで覆います。再利用する前に、衣類や靴を洗ってください。接触が激しい場合は、消毒用石鹸で洗い、汚染された皮膚を抗菌クリームで覆います。
吸入した場合、被害者は涼しい場所に移動する必要があります。呼吸していない場合、人工呼吸が行われます。呼吸が困難な場合は、酸素を与えます。
化合物が摂取された場合、嘔吐は誘発されるべきではない。シャツの襟、ベルト、ネクタイなどのきつい服を緩めます。
すべての場合において、直ちに医師の診察を受ける必要があります(材料安全データシート水酸化リチウム21)。
用途
水酸化リチウムは、ステアリン酸やその他の脂肪酸のリチウム塩(石鹸)の製造に使用されます。
これらの石鹸は、潤滑グリースの増粘剤として、耐熱性、耐水性、安定性、機械的特性を向上させるために広く使用されています。グリース添加剤は、自動車、飛行機、クレーンのベアリングなどに使用できます。
固体か焼水酸化リチウムは、宇宙船や潜水艦の乗員の二酸化炭素吸収材として使用できます。
NASAの水星、ジェミニ、アポロプロジェクトの宇宙船は、水酸化リチウムを吸収剤として使用していました。信頼性の高い性能で、水蒸気から二酸化炭素を簡単に吸収できます。化学反応は:
2LiOH + CO 2 →のLi 2 CO 3 + H 2 O.
1gの無水水酸化リチウムは450mlの容量で二酸化炭素を吸収できます。毎日1人が吐き出す二酸化炭素を吸収できるのは、無水水酸化リチウム750 gだけです。
水酸化リチウムおよびその他のリチウム化合物は、最近、アルカリ電池の開発と研究に使用されています(ENCYCLOPÆDIABRITANNICA、2013)。
参考文献
- カメオ。(2016)。水酸化リチウム、ソリューション。カメオケミカルから回収。
- EMBL-EBI。(2008年1月13日)。水酸化リチウム。ChEBIから回復しました。
- ENCYCLOPÆDIABRITANNICA。(2013年8月23日)。リチウム(Li)。ブリタニカから回復。
- 水酸化リチウム。(2016)。chemicalbook.comから回収されました。
- 水酸化リチウム式。(SF)。softschools.comから回復。
- 製品安全データシート水酸化リチウム。(2013年5月21日)。sciencelab.comから回復しました。
- 国立バイオテクノロジー情報センター。(2017年4月30日)。PubChem複合データベース; CID = 3939。PubChemから取得。
- 国立労働安全衛生研究所。(2015年7月22日)。水酸化リチウム。cdc.govから回復。
- 王立化学協会。(2015)。水酸化リチウム。chemspiderから回復:chemspider.com。