氯化鋰是白色的晶體,易溶于水,標(biāo)準(zhǔn)狀況下溶解度67g/100ml水。也易溶于乙醇、丙酮、吡啶等有機(jī)溶劑,但難溶于乙醚,故在制備烴基鋰時(shí)如果使用氯代烴在乙醚中氯化鋰可以析出,可以得到游離的烴基鋰試劑(溴化鋰,碘化鋰則與烴基鋰形成加合物而起到了穩(wěn)定劑的作用)。 [1]氯化鋰的熔點(diǎn)為605℃,沸點(diǎn)為1350℃,晶格能為853kJ/mol。
水溶液呈中性或微堿性。電解無水氯化鋰可生成金屬鋰和氯氣。 [2]電解無水氯化鋰的吡啶溶液也可以沉積出金屬鋰。 [3]
氯化鋰可以形成多種水合物, 從LiCl-H2O的相圖可清楚看出其水合物有LiCl·H2O、LiCl·2H2O、LiCl·3H2O、LiCl·5H2O等幾種。結(jié)晶水的數(shù)目取決于結(jié)晶的溫度,溫度越低,水合度越高。
Li可以與氨形成配離子[Li(NH3)4]+,因此氨氣在氯化鋰溶液中的溶解度比在水中的要大得多。與其他離子氯化物一樣,氯化鋰也可以在水溶液中提供氯離子和鋰離子,與其他某些離子沉淀出不溶的氯化物或鋰鹽,如氯化銀:
LiCl + AgNO3 → AgCl↓ + LiNO3
氯化鋰為氯化鈉型結(jié)構(gòu),其中的化學(xué)鍵并非典型的離子鍵,因?yàn)樗梢匀苡诤芏嘤袡C(jī)溶劑中,與乙醇、甲醇、胺類都可以形成組成不同的加合物。這個(gè)性質(zhì)可用來從其他堿金屬氯化物中分離出氯化鋰。
受鋰較小的離子半徑和較高的水合能的影響,氯化鋰的溶解度比其他同族氯化物都要大得多(83g/100mL,20 ℃)。 它的水溶液呈堿性。
氯化鋰溶解度表(H2O)0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 70℃ | 80℃ | 90℃ | 100℃ |
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69.2g | 74.5g | 83.5g | 86.2g | 89.8g |
| 98.4g |
| 112g | 121g | 128g |
蒸發(fā)LiCl水溶液可得LiCl·2H2O結(jié)晶,高于98℃可得無水鹽,但加熱至結(jié)晶水脫盡前即同時(shí)水解失去部分HCl,而使產(chǎn)物呈堿性 [3]。純無水LiCl(水溶液的pH=6~7)需要用減壓脫水,與NH4Cl共熱,在干燥HCl氣流中加熱至200℃或無氧條件下用純氮噴霧干燥制得。LiCl·2H2O或無水鹽在空氣中均極易吸濕而至水滴狀。
工業(yè)上主要由鋰云母、鋰輝石以及提取NaCl、KCl后的鹽鹵水中提取。通常使用的是由Li2CO3或LiOH與鹽酸作用制得。一些試劑廠生產(chǎn)的無水LiCl往往是在蒸發(fā)LiCl水溶液至100-110℃時(shí)熱濾而得的塊狀體,其含水量在3%-5%。其反應(yīng)方程式為:
Li2CO3+ 2HCI → 2LiCl + H2O + CO2↑ [4]
為了制得特別純的無水氯化鋰,必須精制提純。精制方法有三:(1)經(jīng)碳酸鹽進(jìn)行精制;(2)使氟化鋰沉淀后轉(zhuǎn)變成氯化鋰;(3)采用離子交換樹脂進(jìn)行精制。現(xiàn)將(3)法擇要介紹如下:陽離子交換樹脂采用Amberlite IR120氫型樹脂,容量100mL;陰離子交換樹脂采用Amberlite IRA400氯型樹脂,容量100mL。將氯化鋰溶于25%(摩爾分?jǐn)?shù))甲醇一水混合溶劑中制成氯離子濃度在1mol/L以下的原液,也可用25%(體積分?jǐn)?shù))甲醇的0.5mol/L鹽酸作為洗提液,可在室溫下操作。此方法可除去難以除去的鈣離子和70%硫酸根離子,得到純氯化鋰。此法簡單、迅速。 [4]
制取金屬鋰的原料。電解制取金屬時(shí)的助熔劑(如鈦和鋁的生產(chǎn)),用作鋁的焊接劑、空調(diào)除濕劑以及特種水泥原料,還用于火焰,在電池行業(yè)中用于生產(chǎn)鋰錳電池電解液等。 [6]無水LiCl主要用于電解制備金屬鋰、鋁的焊劑和釬劑及非冷凍型空調(diào)機(jī)中的吸濕(脫濕)劑。
在600℃時(shí)電解LiCl/KCl的混合熔鹽,可以制得金屬鋰。工業(yè)上的金屬鋰就是用該法生產(chǎn)的。氯化鋰也用作空調(diào)系統(tǒng)中的除潮劑、電解制取金屬時(shí)或是在制備粉末過程中扮演良好的助熔劑(如鈦和鋁的生產(chǎn))、RNA的沉淀劑 以及Stille反應(yīng)中的添加劑。
氯化鋰可以與N,N-二甲基甲酰胺(DMF)配制成不同濃度的溶液,作為溶解聚合物的溶劑。常見的是作為GPC測量分子量的洗脫劑。 [7]
關(guān)鍵字: 7447-41-8;Lithium chloride;無水氯化鋰;
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