Lithiumhydroxid

Lithiumhydroxid er en uorganisk forbindelse med den molekylformelen LiOH. Det er et hvidt hygroskopisk krystallinsk stof. Det er opløseligt i vand og lidt opløseligt i ethanol, og er den svageste base blandt alkalimetal-hydroxiderne. Det er kommercielt tilgængeligt både i en vandfri form og som monohydrat (LiOH^.H₂O), som begge er stærke baser.

Lithiumhydroxid
Generelt
Systematisk navn	Lithiumhydroxid
Andre navne	Lithine
Molekylformel	LiOH
Molmasse	23.95 g/mol
Fremtræden	Hvidt kyrstallinsk stof
CAS nummer	[1310-65-2]
PubChem	3939
Egenskaber
Massefylde	1.46 g/cm3 (vandfrit) 1.51 g/cm3 (monohydrat)
Opløselighed i Methanol	Vandfrit: 12.7 g/100 mL (0 °C) 12.8 g/100 mL (20 °C) 17.5 g/100 mL (100 °C) monohydrat: 22.3 g/100 mL (10 °C) 26,8 g/100 mL (80 °C)[1]
Smeltepunkt	462 °C
Kogepunkt	924 °C dekomponerer
Struktur
Sikkerhed
MSDS	ICSC 0913 ICSC 0914 (monohydrat)
NFPA 704
Flammepunkt	Ikke brandbart
Hvis ikke andet er angivet, er data givet for stoffer i standardtilstanden (ved 25 °C, 100 kPa)

Fremstilling og reaktioner

Lithiumhydroxid bliver produceret i en metatese-reaktoin mellem lithiumcarbonat og calciumhydroxid:^[2]

Li₂CO₃ + Ca(OH)₂ → 2 LiOH + CaCO₃

Den første produkt er et hydrat, som blive dehydreret ved at opvarme stoffet til 180 °C i vakuum.

I laboratoriet dannes lithiumhydroxid under påvirkning af vand på lithium eller lithiumoxid. Reaktionsligningen for processen går som følger:

2 Li + 2 H₂O → 2 LiOH + H₂

Li₂O + H₂O → 2 LiOH

Typisk bliver disse reaktioner forsøgt undgået.

Selvom lithiumcarbonat er mere udbredt, er hydroxidet en effektiv precursor til fremstilling af lithiumsalte:

LiOH + HF → LiF + H₂O.

Anvendelse

Lithiumhydroxid bliver hovedsageligt brugt til produktionen af lithiumsæber. En populær lithiumsæbe er lithiumstearat, som bliver brugt som smøremiddel til mange forskellige formål, som følge af dets høje modstandsdygtighed for vand, og fordi det kan bruges ved både høje og lave temperaturer.

Kuldioxidscrubbing

Uddybende artikel: Kuldioxidscrubber

Lithiumhydroxid bruges som regel til oprensningsystemer af indåndingsluft i rumskibe, ubåde og rebreathere til at fjerne kuldioxid fra udåndingsluft ved at lave lithiumcarbonat og vand:^[3]

2 LiOH·H₂O + CO₂ → Li₂CO₃ + 3 H₂O

Eller:

2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O

Sidstnævnte, vandfri hydroxid, er at foretrække på grund af dets lavere masse og laverede vandproduktion i respirationssystemet i rumskibe Et gram vandfrit lithiumhydroxid kan fjerne 450 cm³ kuldioxid. Monohydratet mister vand ved 100–110 °C.

Andre anvendelser

Det bliver brugt til varmeoverføringsmediom og som batteri elektrolyt. Det bliver også brugt i keramiske materialer og i visse typer portlandcement. Lithiumhydroxid (isotopisk beriget i lithium-7) bliver brugt til alkalisere reaktorkøleren i trykvandsreaktorer til bekæmpelse af korrosion.