Υδροξείδιο του λιθίου

Υδροξείδιο του λιθίου
Γενικά
Όνομα IUPAC	Υδροξείδιο του λιθίου
Άλλες ονομασίες	Καυστική λιθίνη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	LiΟΗ
Μοριακή μάζα	23,95 amu
Αριθμός CAS	1310-65-2
SMILES	[Li+].[OH-]
InChI	1S/Li.H2O/h;1H2/q+1;/p-1
Αριθμός RTECS	OJ6307070
Αριθμός UN	2680
PubChem CID	3939
ChemSpider ID	3802
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	462 °C
Σημείο βρασμού	924 °C (διάσπαση)
Πυκνότητα	1.460 kg/m3
Διαλυτότητα στο νερό	128 kg/m3 (20 °C) 125 kg/m3 (25 °C) 175 kg/m3 (100 °C)
Δείκτης διάθλασης , nD	1,464
Εμφάνιση	Λευκό στερεό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Κίνδυνοι κατά NFPA 704	0 3 0
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Το υδροξείδιο του λιθίου ή καυστική λιθίνη είναι ανόργανη ένωση, που περιέχει λίθιο, οξυγόνο και υδρογόνο, με τύπο LiOH. Το χημικά καθαρό υδροξείδιο του λιθίου, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι λευκό υγροσκοπικό κρυσταλλικό στερεό υλικό. Είναι υδατοδιαλυτό και ελαφρά διαλυτό στην αιθανόλη. Είναι διαθέσιμο εμπορικά τόσο στην άνυδρη όσο και στην ένυδρη (μονοϋδρική) μορφή του (LiOH•H₂O) και είναι ισχυρή βάση.

Παραγωγή

Το υδροξείδιο του λιθίου παράγεται βιομηχανικά με αντίδραση διπλής αντικατάστασης μεταξύ ανθρακικού λιθίου (Li₂CO₃) και υδροξειδίου του ασβεστίου [Ca(OH)₂]:

$\mathrm {Li_{2}CO_{3}+Ca(OH)_{2}{\xrightarrow {}}2LiOH+CaCO_{3}\downarrow }$

Με την παραπάνω αντίδραση λαμβάνεται η ένυδρη μορφή του υδροξειδίου του λιθίου, που αφυδατώνεται (αν είναι επιθυμητό) με θέρμανση στους 180 °C, σε αφυδατικό κλίβανο.

Σε εργαστηριακή κλίμακα μπορεί να παραχθεί με επίδραση μεταλλικού λιθίου σε νερό, ή με υδρόλυση οξειδίου του λιθίου (Li₂O), αν και αυτές οι αντιδράσεις τυπικά αποφεύγονται:

$\mathrm {2Li+H_{2}O{\xrightarrow {}}2LiOH+H_{2}\uparrow }$
$\mathrm {Li_{2}O+H_{2}O{\xrightarrow {}}2LiOH}$

Χημική συμπεριφορά και εφαρμογές

Το υδροξείδιο του λιθίου μπορεί να χρησιμοποηθεί για την παραγωγή αλάτων του λιθίου, αν και συνηθίζεται περισσότερο η χρήση του ανθρακικού λιθίου για το σκοπό αυτό. Για παράδειγμα, με υδροφθορικό οξύ (HF) δίνει φθοριούχο λίθιο (LiF):

$\mathrm {LiOH+HF{\xrightarrow {}}LiF+H_{2}O}$

Η κύρια χρήση του υδροξείδίου του λιθίου είναι η παραγωγή γράσων λιθίου. Ένα δημοφιλές τέτοιο γράσο είναι το στεατικό λίθιο, που είναι ένα γενικής χρήσης γράσο, χάρη στη μεγάλη του αντίσταση στο νερό, και γι' αυτό είναι χρήσιμο και σε χαμηλές και σε υψηλές θερμοκρασίες.

Ακόμη, το υδροξείδιο του λιθίου, χρησιμοποιήθηκε για τον καθαρισμό των αναπνευστικών συστημάτων στο διαστημόπλοιο Απόλλων 13 και σε υποβρύχια, αντιδρώντας με το εκπνεόμενο διοξείδιο του άνθρακα, με το οποίο παράγει ανθρακικό λίθιο και νερό:

$\mathrm {2LiOH+CO_{2}{\xrightarrow {}}Li_{2}CO_{3}+H_{2}O}$

Προτιμάται (σε σύγκριση με υδροξείδια άλλων μετάλλων) για τη σχετικά μικρότερη «μοριακή» μάζα του και τη μικρότερη (κατά βάρος) παραγωγή νερού κατά την απορροόφηση του διοξειδίου του άνθρακα: 1 gr υδροξειδίου του λιθίου απορροφά 450 cm³ διοξειδίου του άνθρακα (υπό πίεση 1 atm).

Χρησιμοποιήθηκε, ακόμη, ως μέσο μεταφοράς θερμότητας, ως ηλεκτρολύτης σε ηλεκτρικούς συσσωρευτές. σε κεραμικά, σε κάποια σκυροδέματα Pottland και, με τη μορφή του ⁷LiOH, ως αλκαλικό πρόσθετο ψυκτικού συμπιεσμένου ύδατος σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, για την αποφυγή της τήξης του σχάσιμου υλικού τους (σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης).

Το 2012, η τιμή του κυμαίνονταν μεταξύ 5.000 και 6.000 δολλαρίων ανά τόνο.