هيدروكسيد الليثيوم (LiOH) هو مركب قلوي قوي. يتم استخدامه في البطاريات وأنظمة تنقية الهواء والمركبات الفضائية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء.
| اسم الأيوباك | هيدروكسيد الليثيوم |
| الصيغة الجزيئية | ليوه |
| CAS رقم | 1310-65-2 |
| المرادفات | هيدرات الليثيوم، هيدرات الليثيوم، هيدروكسيد الليثيوم اللامائي |
| إنتشي | InChI=1S/Li.H2O/h;1H2/q+1;/p-1 |
خصائص هيدروكسيد الليثيوم
صيغة هيدروكسيد الليثيوم
صيغة هيدروكسيد الليثيوم هي LiOH. وتتكون من ذرة ليثيوم (Li) وذرة أكسجين (O) وذرة هيدروجين (H). تمثل هذه الصيغة الكيميائية التركيبة المتوازنة لهذه العناصر في المركب.
هيدروكسيد الليثيوم الكتلة المولية
تبلغ الكتلة المولية لـ LiOH حوالي 23.95 جم / مول. لحساب ذلك، نجمع الكتل الذرية للعناصر المكونة له: الليثيوم (Li) بكتلة مولية تبلغ حوالي 6.94 جم/مول، والأكسجين (O) بكتلة مولية تبلغ حوالي 16.00 جم/مول، والهيدروجين (H) بكتلة مولية تبلغ حوالي 16.00 جم/مول الكتلة المولية حوالي 1.01 جم / مول.
نقطة غليان هيدروكسيد الليثيوم
LiOH لديه نقطة غليان تبلغ حوالي 924 درجة مئوية (1695 درجة فهرنهايت). عند تسخينه إلى درجة الحرارة هذه، يمر المركب بمرحلة انتقالية من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
نقطة انصهار هيدروكسيد الليثيوم
تبلغ نقطة انصهار LiOH حوالي 462 درجة مئوية (864 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتحول الشكل الصلب للمركب إلى سائل.
كثافة هيدروكسيد الليثيوم جم / مل
تبلغ كثافة LiOH حوالي 1.46 جم / مل. تشير هذه القيمة إلى كتلة المركب لكل وحدة حجم وعادة ما يتم قياسها في درجة حرارة الغرفة.
الوزن الجزيئي لهيدروكسيد الليثيوم
يبلغ الوزن الجزيئي لـ LiOH حوالي 41.96 جم / مول. وهو مجموع الأوزان الذرية لليثيوم والأكسجين والهيدروجين في المركب.
هيكل هيدروكسيد الليثيوم
يحتوي LiOH على بنية أيونية، حيث ينجذب كاتيون Li+ إلى أنيون الهيدروكسيد (OH-) من خلال الروابط الأيونية. يشكل الترتيب شبكة بلورية، مما يؤدي إلى ظهور مركب الحالة الصلبة في درجة حرارة الغرفة.
ذوبان هيدروكسيد الليثيوم
LiOH قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء. عند مزجه بالماء، فإنه يتفكك إلى أيونات Li+ وأيونات الهيدروكسيد (OH-). هذه الخاصية تجعله مركبًا مفيدًا في العديد من التطبيقات، كما هو الحال في الصناعة الكيميائية وفي إنتاج بطاريات الليثيوم.
| مظهر | الصلبة البيضاء |
| جاذبية معينة | ~1.46 جم/مل |
| لون | أبيض |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | ~41.96 جم/مول |
| كثافة | ~1.46 جم/مل |
| نقطة الانصهار | ~462 درجة مئوية (864 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | ~924 درجة مئوية (1695 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | قابل للذوبان، وينفصل إلى أيونات الليثيوم (Li+) وأيونات الهيدروكسيد (OH-) |
| الذوبان | قابل للذوبان |
| ضغط البخار | غير متاح |
| كثافة بخار | غير متاح |
| pKa | غير متاح |
| الرقم الهيدروجيني | قلوية (أساسية) |
السلامة ومخاطر هيدروكسيد الليثيوم
يعرض LiOH بعض مخاطر السلامة التي تتطلب اهتمامًا خاصًا. وهو مركب قلوي، مما يعني أنه يمكن أن يسبب تهيج الجلد والعين عند ملامسته. قد يسبب الابتلاع أو الاستنشاق عدم الراحة في الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي. يمكن أن تتفاعل المادة مع الأحماض، وتولد الحرارة وربما تسبب الحروق. يعد التعامل السليم، بما في ذلك ارتداء معدات الحماية والعمل في مناطق جيدة التهوية، أمرًا بالغ الأهمية لتقليل المخاطر. بالإضافة إلى ذلك، يجب تخزينه بعيدًا عن المواد غير المتوافقة. في حالة وقوع حادث، قم بغسل المناطق المتضررة بالماء على الفور وطلب العناية الطبية. يعد الامتثال لتعليمات وبروتوكولات السلامة أمرًا ضروريًا لضمان الاستخدام الآمن.
| رموز الخطر | تآكل |
| وصف الأمان | هيدروكسيد الليثيوم مادة أكالة وقد تسبب تهيج الجلد والعين. تجنب الابتلاع والاستنشاق. التعامل مع الرعاية. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN2680 |
| رمز النظام المنسق | 2825.30.00 |
| فئة الخطر | 8 (المواد المسببة للتآكل) |
| مجموعة التعبئة | ثانيا |
| تسمم | سمية منخفضة إلى متوسطة |
طرق تصنيع هيدروكسيد الليثيوم
هناك عدة طرق لتجميع LiOH. يتضمن النهج الشائع التفاعل بين الليثيوم المعدني أو كربونات الليثيوم والماء. في هذه الطريقة، يتفاعل الليثيوم المعدني بقوة مع الماء لتكوين LiOH وغاز الهيدروجين. في بيئة خاضعة للرقابة، يمكن للمرء التحكم في رد الفعل لضمان السلامة.
تتضمن الطريقة الأخرى تفاعل أكسيد الليثيوم أو بيروكسيد الليثيوم مع الماء، مما يؤدي إلى تفاعل كيميائي ينتج عنه LiOH.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن الحصول على LiOH عن طريق تحييد كربونات الليثيوم بقاعدة قوية، مثل NaOH أو KOH. تتضمن هذه العملية خلط المركبين، مما يؤدي إلى تكوين LiOH والكربونات المقابلة أو ملح البيكربونات للقاعدة المستخدمة.
ومن المهم ملاحظة أنه عند تنفيذ هذه الطرق الاصطناعية، يجب اتخاذ تدابير السلامة والاحتياطات المناسبة، حيث أن بعض التفاعلات تنطوي على مواد شديدة التفاعل أو كاوية. يضمن اتباع الممارسات المعملية القياسية الإنتاج الناجح والآمن لـ LiOH.
استخدامات هيدروكسيد الليثيوم
يجد LiOH العديد من التطبيقات بسبب خصائصه الفريدة. فيما يلي بعض استخداماته الرئيسية:
- الشحوم ومواد التشحيم: يعمل LiOH كعامل سماكة في الشحوم القائمة على الليثيوم، مما يحسن التشحيم ويحمي المكونات الميكانيكية.
- صناعة السيراميك والزجاج: تعمل بمثابة تدفق في إنتاج السيراميك والزجاج، حيث تخفض درجة الانصهار وتسهل عمليات التشكيل والقولبة.
- علم المعادن: يساعد في صناعة المعادن على استخلاص الشوائب من خامات المعادن، مما يساعد في إنتاج معادن عالية النقاء.
- التخليق الكيميائي: يعمل كمحفز أو كاشف في التفاعلات الكيميائية المختلفة، مما يسهل تخليق المركبات العضوية.
- معالجة مياه الصرف الصحي: يلعب LiOH دورًا في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي، مما يساعد على ضبط مستويات الرقم الهيدروجيني.
- بطاريات الليثيوم أيون القابلة لإعادة الشحن: يستخدم المصنعون LiOH كعنصر حاسم في بطاريات الليثيوم أيون القابلة لإعادة الشحن، والتي توجد عادة في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة.
- تنقية الهواء: تستخدم أجهزة غسل ثاني أكسيد الكربون داخل سفن الفضاء والغواصات LiOH لإزالة ثاني أكسيد الكربون، مما يضمن الحفاظ على جو قابل للتنفس.
- المجفف: في بعض التطبيقات، يمتص LiOH الرطوبة من الهواء بشكل فعال، ويعمل بشكل فعال كمجفف.
- البطاريات القلوية: تشمل الشركات المصنعة LiOH كإلكتروليت في البطاريات القلوية غير القابلة لإعادة الشحن.
- المستحضرات الصيدلانية: بعض الأدوية والمستحضرات الصيدلانية تستخدم LiOH في تركيباتها النشطة.
تسلط هذه التطبيقات الضوء على فائدة LiOH على نطاق واسع في العديد من الصناعات، بدءًا من الإلكترونيات والسيارات وحتى الطيران والتصنيع.
أسئلة:
س: هل هيدروكسيد الليثيوم قاعدة قوية؟
ج: نعم، LiOH قاعدة صلبة.
س: ما هي استخدامات هيدروكسيد الليثيوم؟
ج: يُستخدم LiOH في البطاريات وأنظمة تنقية الهواء والسيراميك وكمجفف، من بين تطبيقات أخرى.
س: ما هي الصيغة الكيميائية لهيدروكسيد الليثيوم الأساسي؟
ج: الصيغة الكيميائية لهيدروكسيد الليثيوم هي LiOH.
س: هل هيدروكسيد الليثيوم إلكتروليت قوي؟
ج: نعم، LiOH هو إلكتروليت قوي.
س: هل LiOH قاعدة قوية؟
ج: نعم، LiOH قاعدة صلبة.
س: هل LiOH حمض أم قاعدة؟
ج: LiOH قاعدة.
س: هل LiOH قابل للذوبان في الماء؟
ج: نعم، LiOH قابل للذوبان في الماء.
س: هل LiOH قاعدة أرهينيوس؟
ج: نعم، LiOH هي قاعدة أرهينيوس.
س: كيف يتم تصنيع LiOH؟
ج: يمكن إنتاج LiOH عن طريق التفاعلات التي تتضمن فلز الليثيوم أو أكسيد الليثيوم أو كربونات الليثيوم مع الماء.
س: ما التفاعل الكيميائي الذي يعطي LiOH؟
ج: تفاعل معدن الليثيوم أو أكسيد الليثيوم مع الماء يعطي LiOH.
س: هل هيدروكسيد الليثيوم مستقر؟
ج: نعم، LiOH مستقر في ظل الظروف العادية.