Хлорид лития: свойства, применение и производство.
Lithium chloride
Хлорид лития (LiCl) – химическое соединение, высокая растворимость в воде, гигроскопичность. Существуют моно-, три- и пентагидраты. Регенерация нагревом.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Химическое соединение
Chemical compound
Хлорид лития — химическое соединение с формулой LiCl. Это типичное ионное соединение (с некоторыми ковалентными характеристиками), однако малый размер иона Li+ обуславливает свойства, не свойственные другим хлоридам щелочных металлов, такие как исключительная растворимость в полярных растворителях (83,05 г/100 мл воды при 20 °C) и гигроскопичность. Известны моно-, три- и пентагидраты. Безводную соль можно получить, нагревая гидраты. LiCl также способен поглощать до четырех эквивалентов аммиака на моль. Как и любой другой ионный хлорид, растворы хлорида лития могут служить источником ионов хлора, например, образуя осадок при взаимодействии с нитратом серебра: LiCl + AgNO3 → AgCl + LiNO3.
Lithium chloride is a chemical compound with the formula LiCl. The salt is a typical ionic compound (with certain covalent characteristics), although the small size of the Li+ ion gives rise to properties not seen for other alkali metal chlorides, such as extraordinary solubility in polar solvents (83.05 g/100 mL of water at 20 °C) and its hygroscopic properties. Mono , tri , and pentahydrates are known. The anhydrous salt can be regenerated by heating the hydrates. LiCl also absorbs up to four equivalents of ammonia/mol. As with any other ionic chloride, solutions of lithium chloride can serve as a source of chloride ion, e. g., forming a precipitate upon treatment with silver nitrate:
LiCl + AgNO3 → AgCl + LiNO3
Подготовка
Хлорид лития получают обработкой карбоната лития соляной кислотой. Безводный LiCl получают из гидрата путем нагревания в потоке хлористого водорода.
Lithium chloride is produced by treatment of lithium carbonate with hydrochloric acid. Anhydrous LiCl is prepared from the hydrate by heating in a stream of hydrogen chloride.
Коммерческие применения
Хлорид лития в основном используется для производства металлического лития методом электролиза расплава LiCl/KCl при 450 °C (842 °F). LiCl также применяется как флюс для пайки алюминия в автомобильных деталях. Он используется в качестве осушителя для осушения потоков воздуха. Хлорид лития также используется в качестве красителя пламени для получения темно-красного цвета пламени.
Lithium chloride is mainly used for the production of lithium metal by electrolysis of a LiCl/KCl melt at 450 °C (842 °F). LiCl is also used as a brazing flux for aluminium in automobile parts. It is used as a desiccant for drying air streams. Lithium chloride is also used as a flame colorant to produce dark red flames.
Нишевые применения
Хлорид лития используется в качестве стандарта относительной влажности при калибровке гигрометров. При 25 °C (77 °F) насыщенный раствор (45,8%) соли обеспечивает равновесную относительную влажность 11,30%. Кроме того, хлорид лития может использоваться как гигрометр. Эта соль, обладающая свойством поглощать влагу из воздуха, образует самораствор при контакте с воздухом. Равновесная концентрация LiCl в полученном растворе напрямую связана с относительной влажностью воздуха. Относительная влажность в процентах при 25 °C (77 °F) может быть оценена с минимальной погрешностью в определенном диапазоне по следующему уравнению первого порядка: RH = 107,93 – 2,11C, где C – концентрация раствора LiCl в процентах по массе. Расплавленный LiCl используется для получения углеродных нанотрубок, графена и ниобата лития. Показано, что хлорид лития обладает выраженными акарицидными свойствами и эффективен против клеща Varroa destructor в популяциях медоносных пчел. Хлорид лития используется в качестве аверсивного агента при изучении условного предпочтения и отвращения к месту у лабораторных животных.
Lithium chloride is used as a relative humidity standard in the calibration of hygrometers. At 25 °C (77 °F) a saturated solution (45.8%) of the salt will yield an equilibrium relative humidity of 11.30%. Additionally, lithium chloride can be used as a hygrometer. This deliquescent salt forms a self solution when exposed to air. The equilibrium LiCl concentration in the resulting solution is directly related to the relative humidity of the air. The percent relative humidity at 25 °C (77 °F) can be estimated, with minimal error in the range , from the following first order equation: RH=107.93 2.11C, where C is solution LiCl concentration, percent by mass. Molten LiCl is used for the preparation of carbon nanotubes, graphene and lithium niobate. Lithium chloride has been shown to have strong acaricidal properties, being effective against Varroa destructor in populations of honey bees. Lithium chloride is used as an aversive agent in lab animals to study conditioned place preference and aversion.
Меры предосторожности
Соли лития оказывают разнообразное воздействие на центральную нервную систему. Хотя цитрат, карбонат и оротат в настоящее время используются для лечения биполярного расстройства, в прошлом применялись и другие соли лития, включая хлорид. Некоторое время в 1940-х годах хлорид лития производился как заменитель поваренной соли для людей с гипертонией, но его использование было запрещено после выявления токсических эффектов этого соединения (тремор, усталость, тошнота). Однако Дж. Х. Талбот отметил, что многие симптомы, приписываемые токсичности хлорида лития, могли быть также вызваны дефицитом хлорида натрия, диуретиками, часто назначаемыми пациентам, получавшим хлорид лития, или основными заболеваниями пациентов.
Lithium salts affect the central nervous system in a variety of ways. While the citrate, carbonate, and orotate salts are currently used to treat bipolar disorder, other lithium salts including the chloride were used in the past. For a short time in the 1940s lithium chloride was manufactured as a salt substitute for people with hypertension, but this was prohibited after the toxic effects of the compound (tremors, fatigue, nausea) were recognized. It was, however, noted by J. H. Talbott that many symptoms attributed to lithium chloride toxicity may have also been attributable to sodium chloride deficiency, to the diuretics often administered to patients who were given lithium chloride, or to the patients' underlying conditions.