Реагенты >Лития гидроксид

Лития гидроксид

Лития гидроксид фото

Лития гидроксид (гидрокись лития, литиевый щелок, гидрат окиси лития, едкий литий) – является сильным основанием, относится к щелочам.

Физико-химические свойства.

Формула LiOH. Гидроксид лития представляет собой бесцветные тетрагональные кристаллы, без запаха. Температура плавления 462°С. Температура кипения 925°С. Температура разложения 930°С (распадается на лития оксид и воду). Плотность 1,46 г/см3. Мало растворим в этаноле. Гигроскопичен. При взаимодействии с водой возможен разогрев. Нелетуч. Коррозионен для некоторых металлов. На воздухе поглощает углекислый газ и образует углекислый литий, токсичность которого определяется наличием лития.

Растворимость лития гидроксида в воде

Из водных растворов гидроксид лития кристаллизуется в виде моногидрата LiOH × H2O; кристаллизационная вода отщепляется при температуре выше 600°С. В токе водорода отщепление воды происходит при температуре 100°С.

Применение.

Гидроксид лития используют для получения солей лития; как компонент электролитов в щелочных аккумуляторах и поглотитель углекислого газа в противогазах, подводных лодках и космических кораблях. Он также используется как катализатор полимеризации.

Применение гидроксида лития для создания лекарственных препаратов.

Применение гидроксида лития для создания лекарственных препаратов

Лития гидроксид применяют в фармакологии для синтеза различных солей лития, которыми производят лечение животных и человека.

Соли лития относятся к психотропным веществам и входят в группу нормотимиков (нормотических средств). Нормотимики применяются при лечении заболеваний центральной нервной системы. Они обладают способностью купировать острое маниакальное возбуждение у психических больных и предупреждать аффективные приступы.

Литиевые соли высших жирных кислот применяют для лечения вирусных заболеваний, а также для лечения рака. Препараты на их основе вводят внутривенно.

Основной отличительной особенностью солей лития является ингибирование передачи сигналов из внеклеточного пространства внутрь клетки - метабопротный и ионотропный. Лекарственные препараты на основе солей лития имеют ограниченный спектр побочных эффектов.

При температуре до 40°С лития гидроксид реагирует с образованием дигидратов солей лития. Для удаления кристаллизационной воды производят сушку солей лития при температуре 90-95°С.

Синтез глутамата лития.

Лития глутамат является нейромидиатором в нейронах мозжечка и спинного мозга. Вызывает возбуждающие ответы. Применяется в комплексной терапии нарушений мозгового кровообращения и лечении заболеваний центральной нервной системы.

Композиции лития глутамата с кальцием, калием, натрием и микроэлементами обладают противоаритмичной, антидипрессивной и противоопухолевой активностью. Эта активность превосходит активность эталонных противоаритмических средств: новокаинамида, обзидана, финоптина.

Глутамат лития дигидрат – белый кристаллический продукт, хорошо растворим в воде, нерастворим в спирте, ацетоне. Температура разложения 190°С.

Для синтеза глутамата лития к суспензии 5 г (0,034 моль) L-глутаминовой кислоты в 30 мл воды прибавляют 2,86 г (0,068 моль) гидроксида лития моногидрата – LiOH × H2O, перемешивают 10 минут до полного растворения реагентов. Гомогенный реакционный раствор нагревают 20 минут до 40 °С, выдерживают 60 минут при комнатной температуре и упаривают. Густую массу охлаждают, промывают спиртом, кристаллизуют и сушат при комнатной температуре. Получают 5,9 г (89,4%) глутамата лития дигидрата, Li2C5H7O4N × 2H2O. Содержание азота (%): найдено – 7,02; вычислено – 7,17.

Синтез метионината лития.

Метионинат литя применяется для снятия токсичности кадмия в организме птиц.

Метионинат лития дигидрат – белый кристаллический продукт, высокоплавкий, хорошо растворим в спирте, ацетоне.

Для синтеза метионината лития к суспензии 5 г (0,034 моль) метионина в 35 мл воды прибавляют 1,43 г (0,34 моль) гидроксида лития моногидрата – LiOH × H2O, перемешивают 10 минут до полного растворения реагентов. Гомогенный раствор нагревают до 40 °С 25 минут, выдерживают в течение одного часа при комнатной температуре и упаривают. Блестящие чешуйчатые кристаллы промывают спиртом и сушат. Получают 5,3 г (82,8%) метионината лития дигидрата, LiC5H10O2NS × 2H2O. Содержание азота (%): найдено – 7,41; вычислено – 7,33.

Синтез глцината лития.

Глицинат лития рекомендован в качестве стресс-протектора на птицефабриках. Глицинат лития повышает устойчивость организма птиц под действием стресс-фактора, нормализует статус птицы путем воздействия на гипоталамо-гипофизарную систему. При применении лития глицината повышается содержание гемоглобина и эритроцитов в крови. Литий играет роль стресс-фактора, а аминокислота-глицин как метаболит положительно влияет на клеточное дыхание, участвует в белковом и углеводном обмене, образовании пуриновых нуклеидов, гемоглобина, креатина, парных жирных кислот, глутатиона. При исследовании фармакокинетики лития глицината установлено, что препарат не обладает выраженной кумуляцией и достаточно быстро выводится из организма. Применение лития глицината в рационе питания птицы способствует повышению их продуктивности и улучшению качества продукции. Сравнительный анализ экспериментальных данных по применению лития карбоната и лития глицината показал, что наибольшее положительное влияние оказывает лития глицинат.

Кроме этого лития глицинат может применяться в фармацевтических средствах для профилактики и лечения инсульта.

Глицинат лития дигидрат – белый кристаллический продукт, хорошо растворим в воде, нерастворим в спирте, ацетоне. Температура разложения 198°С.

Для синтеза глицината лития к раствору 5 г (0,066 моль) глицина в 20 мл воды прибавляют порциями 2,77 г (0,066 моль) гидроксида лития моногидрата – LiOH × H2O. Наблюдается разогрев реакционной массы до 30 °С. Гомогенный раствор нагревают до 40 °С 20 минут, выдерживают в течение одного часа при комнатной температуре и упаривают. Вязкую массу охлаждают, промывают спиртом, кристаллизуют и сушат при комнатной температуре. Получают 6,5 г (83,3%) глицината лития дигидрата, LiC2H4O2N • 2H2O. Содержание азота (%) : найдено – 12,00; вычислено –11,93.

Синтез аспратата лития.

Лития аспартат входит в состав препаратов для профилактики и лечения ишемического инсульта мозга, геморрагического инсульта мозга, спинального инсульта, тромбоэмболических заболеваний сосудов, а также последствий черепно-мозговых травм.

Аспартат лития применяют в психоневралгии при лечении болезни Альцгеймера.

Антиоксидантная иммуномодулирующая композиция состоит из аспартата лития и аскорбата лития в соотношении 1:1.

Аспартат лития дигидрат – высокоплавкий продукт, хорошо растворим в воде, нерастворим в спирте, ацетоне.

Для синтеза лития аспартата к суспензии 6,6 г (0,05 моль) аспарагиновой кислоты в 20 мл воды прибавляют порциями 4,2 г (0,1 моль) гидроксида лития моногидрата – LiOH × H2O. Наблюдается разогрев реакционной массы до 40 °С и растворение аспарагиновой кислоты. Через 20-25 минут при комнатной температуре выпадает обильный кристаллический осадок белого цвета. Реакционную массу фильтруют, кристаллы промывают спиртом до рН 7 и сушат при комнатной температуре. Получают 7,6 г (85,0%) аспартата лития дигидрата, Li2C4H5O4N × 2H2O. Содержание азота (%): найдено – 7,11; вычислено – 7,18.

Синтез сукцината лития.

Лития сукцинат эффективен при депрессии лейкопоэза и беспечивает быстрое восстановление костно-мозгового кроветворения и клеточного состава периферической крови при лучевой болезни.

Для синтеза сукцината лития производят взаимодействием гидроксида лития моногидрата – LiOH × H2O (0,057 моля) с янтарной кислотой (0,025 моля). Температура реакции 60-70 °С. Время 15-20 минут, рН водной реакционной среды более 7. После охлаждения белые кристаллы лития сукционата выпадают из реакционной смеси, которые фильтруют, промывают этанолом и сушат. Выход лития сукцината 80%. Формула лития сукцината Li2C4H4O4.

Сукцинат лития – белый кристаллический продукт, хорошо растворим в воде, нерастворим в спирте, ацетоне, хлороформе. Начальная температура разложения 500 °С. Водные растворы имеют нейтральную реакцию, устойчивы и сохраняют биологическую активность при термической стерилизации.

Применение лития гидроксида для получения литевых пластичных смазок.

Применение лития гидроксида для получения литевых пластичных смазок

В технологии производства пластичных смазок гидроксид лития применяется для создания литиевых мыл (литиевых мыльных загустителей) из жирных кислот.

Среди щелочей для получения пластичных смазок гидроксид лития наиболее часто используется. Намного реже применяют гидроксиды алюминия, натрия, бария. Смазки на основе литиевых мыл жирных кислот имеют высокие эксплуатационные свойства и весьма технологичны в производстве. Самые качественные литиевые смазки получают на базе оксистеариновой кислоты. Например, смазка Литол-24, используемая для смазки многих узлов трения, в том числе для подшипников ступиц колес может работать в 2-3 раза дольше чем Солидол. Однако, недостатком смазки Литол-24 является её стоимость. Это связано с ценой касторового масла, из которого получают 12-оксиянтарную кислоту, применяемую для омыления гидроксидом лития.

В большинстве случаев при создании литиевых пластичных смазок применяют органические жирные кислоты и не применяют синтетические жирные кислоты (СЖК).

Наиболее применяемыми жирными кислотами являются:

- касторовое масло. Например Литол-24;

- техническая стеариновая кислота 1-сорта (температура застывания 58°С) и 2-го сорта (температура застывания 53°С). Например смазки: № 158, ЦИАТИМ-201, ЦИАТИМ-203, ВНИИНП-242;

- технический саломас, полученный гидрогенизацией растительных масел и жиров (температура плавления 58-61°С);

- кубовый остаток дистилляции жирных кислот при получении косметического стеарина (содержит свободные жирные кислоты, моно-, ди-, триглицериды, продукты полимеризации и другие примеси);

- соапсток (является отходом стадии рафинации растительных масел, жиров, саломаса и представляет собой смесь натриевого мыла жирных кислот - нейтрального жира, свободной щелочи и воды);

- пальмовое масло.

Технология омыления жирных кислот гидроксидом лития выглядит следующим образом. В химический реактор с паровой рубашкой на каждые 250 дм3 отвешивают 100 кг сырья и смешивают со 100 дм3 дистилированной воды. Реактор нагревают до 80 °С при непрерывном перемешивании мешалкой. При полном расплавлении сырья, не прекращая перемешивание, капельным устройством вводят расчетное значение раствора гидроксида лития. Процесс омыления производят 6 ч при температуре 80-100 °С. В конце производят корректировку щелочности до слабой розовой окраски фенолфталеина в реакционной смеси. Полученное мыло подвергают промывке дистиллированной водой, фильтрации и сушке при 70-80 °С до воздушно-сухого состояния.

В различных смазках, в зависимости от технических требований и назначении смазки, концентрация стеарата лития может составлять 3-20%. Один из главных показателей качества смазок - предел прочности на сдвиг и коллоидная стабильность. Считается, например, что автомобильная смазка будет иметь удовлетворительные объемно-механические свойства при значении предела прочности 350-450 Па. Норма по этому показателю для смазки ЦИАТИМ-201 составляет 350-500 Па, коллоидная стабильность не не более 26%; для Литол-24 - 500-1000 Па, коллоидная стабильность не более 12%.

На загущающую способность мыл может влиять ряд факторов, в частности режим и скорость охлаждения мыльно-маслянного расплава, концентрация загустителя, щелочность мыла, состав дисперсионной среды.

Пластичные смазки приготовленные на сухих литиевых мылах путем варки до 210°С в режиме охлаждения 3-5°С/мин и применении в качестве диспирсионной среды индустриального масла И50А.

Жировое сырье, концентрация мыла в смазке 15% масс Предел прочности при 20°С, Па Коллоидная стабильность,%
Кубовый остаток дистилляции жирных кислот при получении косметического стеарина 500-540 5,6-5,2
Саломас 100
Соапсток 200
Пальмовое масло 160

Пластичные смазки приготовленные на сухих литиевых мылах путем варки до 210°С в режиме охлаждения 50-70°С/мин и применении в качестве диспирсионной среды индустриального масла И50А.

Жировое сырье, концентрация мыла в смазке 15% масс Предел прочности при 20°С, Па Коллоидная стабильность,%
Кубовый остаток дистилляции жирных кислот при получении косметического стеарина 500-480 3,8-5,2
Саломас 130
Соапсток 280
Пальмовое масло 260

Характерной особенностью пластичных литиевых смазок является наличие пространственного структурного каркаса, образованного мыльным загустителем и удерживающим в объеме дисперсную среду - обычно минеральное и (или) синтетическое масло с добавками. Течение смазки происходит только под действием нагрузки, после снятия которой каркас мгновенно восстанавливается.

Применение лития гидроксида для очистки воздуха от углекислого газа.

Применение лития гидроксида для очистки воздуха от углекислого газа

Лития гидроксид применяют для очистки воздуха от углекислого газа в установках изолированных от внешнего мира: подводные лодки, космические аппараты, пилотируемые космические корабли, спасательные станции глубоких шахт и т.д.

Известно, что если в вдыхаемом воздухе содержится 5% диоксида углерода (углекислого газа) могут создаваться опасные для жизни человека ситуации: затрудняется дыхание, появляется головокружение, головная боль, онемение, потливость.

При вдыхании воздуха содержащего 10% углекислого газа в течении 30 минут происходит смерть человека.

Нормальное дыхание человека производит 21 литр углекислого газа в час. Если не производить мер по очистке воздуха в замкнутом пространстве, то состояние человека будет ухудшаться.

Лития гидроксид применяют в качестве адсорбента для очистки воздуха с содержанием углексислого газа от 0,03% до 2%. Гидроксид лития для этих целей должен соответствовать требованиям: химическая формула соединения LiOH × H2O; молекулярный вес 23,95; объемная плотность 0,49 г/см3; теоретическая производительность 0,919 г СO2/г соединения.

Адсорбент помещают в реактор, имеющий внутренний диаметр 110 мм. Высота слоя адсорбента может составлять 30-120 мм. Реакция поглощения углекислого газа происходит при температуре 298К по уравнению:

2LiOH × H2O(т) + CO2(г) = Li2СO3(т) + 3H2O(ж).

Наиболее интенсивный темп адсорбции происходит в течении первых 30 мин, затем темп снижается.

Зависимость скорости реакции поглощения диоксида углерода от высоты слоя гидроксида лития

Высота слоя лития гидроксида моногидрата, мм 30 50 80 100 120
Снижение концентрации углекислого газа от 2% до 1%, мин 14 22 28 33 58
Средняя скорость реакции, %/мин 0,0714 0,0454 0,0357 0,0303 0,0172

Получение.

Имеются два промышленных способа получения гидроксида лития моногидрата: химических (каустификация) и электролизный. В обеих способах источниками лития является сырье содержащее лития карбонат.

Химический способ получения гидроксида лития.

В реакторе смешивается растворы лития карбонат и кальция гидроксида (известь). Их соотношение зависит от концентрации основных веществ. При этом известь берут с избытком (5%). Раствор в реакторе перемешивают и нагревают до температуры кипения. Полученной пульпе дают отстоятся (осветлится). Процесс характеризуется уравнением:

Li2CO3 + Ca(OH)2 + вода= 2LiOH + CaCO3 + вода

Осветленный раствор с содержанием лития гидроксида около 35 г/л декантируется в бак для хранения. Шлам содержит карбонат кальция и остатки лития гидроксида. Для доизвлечения лития гидроксида шлам 2-3 раза промывают водой. С каждой промывкой шлама содержание лития гидроксида в промывочной воде снижается. В первой промывке оно составляет около 10 г/л; в последней - около 2 г/л.

Далее раствор упаривается до содержания лития гидроксида 166,6 г/л и направляется в кристаллизатор. Здесь температура раствора снижается с 100 °С до 40 °С и происходит кристаллизация гидроксида лития в виде моногидрата (LiOH × H2O). Понижение температуры длится 8 часов.

Кристаллы моногидрата вместе с маточным раствором подаются для обезвоживания в центрифугу на 15 минут. Маточный раствор возвращают на стадию упаривания. Первичные кристаллы содержат примеси извести и другие примеси, поэтому их перечищают повторной кристаллизацией.

Технологические потери лития составляют 10%. Примеси гидроксида натрия 0,05 %, примеси монооксида кальция 0,08%, диоксида кальция 0,2%.

Технологии промышленного химического получения гидроксида лития могут отличаться от выше указанной. Декантация может быть заменена фильтрованием, а также может присутствовать еще одна стадия процесса - очистка примесей гидроксидом бария.

Электролизный способ получения гидроксида лития.

Исходным сырьем для получения лития гидроксида по этой технологии являются растворы лития карбоната и серной кислоты. Процесс характеризуется основными уравнениями:

Li2CO3 + H2SO4 = 2LiHCO3 + LiSO3;

H2SO4 + 2LiHCO3 = Li2SO4 + CO2 + H2O.

Кроме этого примеси из карбоната лития образуют различные примесные компоненты кальция, магния, алюминия, железа, силикатов, хлоридов.

Для того, чтобы примесные компоненты в электролизере не препятствовали образованию чистого гидроксида лития их осаждают. Для этого производят подщелачивание раствора гидроксидом лития до рН 11...12.

Очищенный раствор Li2SO4 (концентрация 180-230 г/л) подают в анодную камеру электролизера. Электролизер оборудован анодом из свинца, катодом из нержавеющей стали, межэлектродной катионообменной мембраной МК-40.

При подаче тока на электроды на аноде происходит восстановление серной кислоты (оптимальное содержание в анолите 40-50 г/л) и образование газообразного кислорода. На катоде образуются гидроксиды: лития, натрия, калия и газообразный водород. Катионообменная мембрана в межэлектродном пространстве под действием электрического поля обеспечивает безпрепятственный переход катионов (преимущественно катионов лития из-за их высокого содержания).

Из катодной камеры маточного раствор гидроксида лития передают на упаривание и кристаллизацию моногидрата гидроксида лития – LiOH × H2O.

При упаривании маточного раствора происходит накопление гидроксида натрия и гидроксида калия. Поэтому при критическом их накоплении маточный раствор в упаривателе освежают.

Частично образующийся гидроксид лития возвращают в технологию для подщелачивания раствора, который поступает в электролизер.

Суммарные энергозатраты на конверсию и упаривание составляют 14 кВт/кг LiOH × H2O.

Технологические потери лития составляют 1%. Примеси натрия 0,007 % мас, примеси кальция 0,043% мас.

Лития гидроксид купить

Производитель Фасовка Лития гидроксид цена
Великобритания Мешки по 20 кг 700 грн/кг