Літія гідроксид - формула, властивості, застосування, отримання, купити
Літія гідроксид (гідроокис літію, літієвий луг, гідрат окису літію, їдкий літій) - є сильною основою, відноситься до лугів.
Фізико-хімічні властивості.
Формула LiOH. Гідроксид літію є безбарвні тетрагональні кристали, без запаху. Температура плавлення 462 ° С. Температура кипіння 925 ° С. Температура розкладання 930 ° С (розпадається на літію оксид і воду). Щільність 1,46 г / см 3. Мало розчинний в етанолі. Гігроскопічний. При взаємодії з водою можливий розігрів. Нелетуч. Корозійно для деяких металів. На повітрі поглинає вуглекислий газ і утворює вуглекислий літій, токсичність якого визначається наявністю літію.
З водних розчинів гідроксид літію кристалізується у вигляді моногідрату LiOH × H2 O; кристаллизационная вода отщепляется при температурі вище 600 ° С. В струмі водню відщеплення води відбувається при температурі 100 ° С.
Застосування.
Гідроксид літію використовують для отримання солей літію; як компонент електролітів в лужних акумуляторах і поглинач вуглекислого газу в протигазах, підводних човнах і космічних кораблях. Він також використовується як каталізатор полімеризації.
Застосування гідроксиду літію для створення лікарських препаратів.
Літія гідроксид застосовують у фармакології для синтезу різних солей літію, якими виробляють лікування тварин і людини.
Солі літію відносяться до психотропних речовин і входять в групу нормотіміков (нормотіческіх засобів). Нормотімікі застосовуються при лікуванні захворювань центральної нервової системи. Вони мають здатність купірувати гостре маніакальне збудження у психічних хворих і попереджати афективні напади.
Літієві солі вищих жирних кислот застосовують для лікування вірусних захворювань, а також для лікування раку. Препарати на їх основі вводять внутрішньовенно.
Основною відмінною рисою солей літію є інгібування передачі сигналів з позаклітинного простору всередину клітини - метабопротний і іонотропний. Лікарські препарати на основі солей літію мають обмежений спектр побічних ефектів.
При температурі до 40 ° С літію гідроксид реагує з утворенням дигідрат солей літію. Для видалення кристалізаційної води виробляють сушку солей літію при температурі 90-95 ° С.
Синтез глутамату літію.
Літія глутамат є нейромідіатором в нейронах мозочка і спинного мозку. Викликає збуджуючі відповіді. Застосовується в комплексній терапії порушень мозкового кровообігу та лікуванні захворювань центральної нервової системи.
Композиції літію глутамату з кальцієм, калієм, натрієм і мікроелементами володіють протиаритмічні, антідіпрессівной і протипухлинну активність. Ця активність перевершує активність еталонних противоаритмических засобів: новокаинамида, обзидана, фіноптіна.
Глутамат літію дигідрат - білий кристалічний продукт, добре розчинний у воді, розчиняється в спирті, ацетоні. Температура розкладання 190 ° С.
Синтез метіоніната літію.
Метіонінат літя застосовується для зняття токсичності кадмію в організмі птахів.
Метіонінат літію дигідрат - білий кристалічний продукт, високоплавких, добре розчинний в спирті, ацетоні.
Синтез глціната літію.
Крім цього літію гліцинат може застосовуватися в фармацевтичних засобах для профілактики і лікування інсульту.
Гліцинат літію дигідрат - білий кристалічний продукт, добре розчинний у воді, розчиняється в спирті, ацетоні. Температура розкладання 198 ° С.
Синтез аспратата літію.
Літія аспартат входить до складу препаратів для профілактики і лікування ішемічного інсульту мозку, геморагічного інсульту мозку, спинального інсульту, тромбоемболічних захворювань судин, а також наслідків черепно-мозкових травм.
Аспартат літію застосовують в псіхоневралгіі при лікуванні хвороби Альцгеймера.
Антиоксидантна імунномодулююча композиція складається з аспартату літію і аскорбата літію в співвідношенні 1: 1.
Аспартат літію дигідрат - високоплавких продукт, добре розчинний у воді, розчиняється в спирті, ацетоні.
Синтез сукцината літію.
Літія сукцинат ефективний при депресії лейкопоезу і беспечівает швидке відновлення кістково-мозкового кровотворення і клітинного складу периферичної крові при променевої хвороби.
Для синтезу сукцината літію виробляють взаємодією гідроксиду літію моногідрату - LiOH × H2 O (0,057 моля) з бурштинової кислотою (0,025 моля). Температура реакції 60-70 ° С. Час 15-20 хвилин, рН водної реакційного середовища більш 7. Після охолодження білі кристали літію сукціоната випадають з реакційної суміші, які фільтрують, промивають етанолом і сушать. Вихід літію сукцината 80%. Формула літію сукцината Li2 C4 H4 O4.
Сукцинат літію - білий кристалічний продукт, добре розчинний у воді, розчиняється в спирті, ацетоні, хлороформі. Початкова температура розкладання 500 ° С. Водні розчини мають нейтральну реакцію, стійкі і зберігають біологічну активність при термічній стерилізації.
Застосування літію гідроксиду для отримання літевих пластичних мастил.
У технології виробництва пластичних мастил гідроксид літію застосовується для створення літієвих мив (літієвих мильних загусників) з жирних кислот.
Серед лугів для отримання пластичних мастил гідроксид літію найбільш часто використовується. Набагато рідше застосовують гідроксиди алюмінію, натрію, барію. Мастила на основі літієвих мив жирних кислот мають високі експлуатаційні властивості і вельми технологічні у виробництві. Найякісніші літієві мастила отримують на базі оксистеаринової кислоти. Наприклад, мастило Літол-24, яка використовується для змащення багатьох вузлів тертя, в тому числі для підшипників маточин коліс може працювати в 2-3 рази довше ніж Солідол. Однак, недоліком мастила Літол-24 є її вартість. Це пов'язано з ціною касторової олії, з якого отримують 12-оксіянтарная кислоту, яка застосовується для омилення гідроксидом літію.
У більшості випадків при створенні літієвих пластичних мастил застосовують органічні жирні кислоти і не застосовують синтетичні жирні кислоти (СЖК).
Найбільш вживаними жирними кислотами є:
- касторове масло. Наприклад Литол-24;
- технічна стеаринова кислота 1-сорти (температура застигання 58 ° С) і 2-го сорту (температура застигання 53 ° С). Наприклад мастила: № 158, ЦИАТИМ-201, ЦИАТИМ-203, ВНИИНП-242;
- технічний саломас, отриманий гидрогенизацией рослинних масел і жирів (температура плавлення 58-61 ° С);
- кубовий залишок дистиляції жирних кислот при отриманні косметичного стеарину (містить вільні жирні кислоти, моно-, ди-, тригліцериди, продукти полімеризації і інші домішки);
- соапсток (є відходом стадії рафінації та дезодорації олій, жирів, саломасу і являє собою суміш натрієвого мила жирних кислот - нейтрального жиру, вільного лугу і води);
Технологія омилення жирних кислот гідроксидом літію виглядає наступним чином. У хімічний реактор з паровою сорочкою на кожні 250 дм 3 відважують 100 кг сировини і змішують зі 100 дм 3 дистильованої води. Реактор нагрівають до 80 ° С при безперервному перемішуванні мішалкою. При повному розплавленні сировини, не припиняючи перемішування, краплинним пристроєм вводять розрахункове значення розчину гідроксиду літію. Процес омилення виробляють 6 ч при температурі 80-100 ° С. В кінці проводять коригування лужності до слабкої рожевого забарвлення фенолфталеїну в реакційній суміші. Отримане мило піддають промивці дистильованою водою, фільтрації та сушіння при 70-80 ° С до повітряно-сухого стану.
У різних мастилах, в залежності від технічних вимог і призначення мастила, концентрація стеарата літію може становити 3-20%. Один з головних показників якості мастил - межа міцності на зрушення і колоїдна стабільність. Вважається, наприклад, що автомобільна мастило матиме задовільні об'ємно-механічні властивості при значенні межі міцності 350-450 Па. Норма за цим показником для змащення ЦИАТИМ-201 становить 350-500 Па, колоїдна стійкий не більше 26%; для Литол-24 - 500-1000 Па, колоїдна стабільність не більше 12%.
На загущающую здатність мив може впливати ряд факторів, зокрема режим і швидкість охолодження мильно-маслянного розплаву, концентрація загустителя, лужність мила, склад дисперсійного середовища.
Пластичні мастила приготовані на сухих літієвих милах шляхом варіння до 210 ° С в режимі охолодження 3-5 ° С / хв і застосуванні в якості діспірсіонной середовища індустріального масла І50А.
Жирова сировина, концентрація мила в мастилі 15% мас
Межа міцності при 20 ° С, Па
Характерною особливістю пластичних літієвих мастил є наявність просторового структурного каркаса, утвореного мильним загустителем і утримує в обсязі дисперсне середовище - зазвичай мінеральне і (або) синтетичне масло з добавками. Перебіг мастила відбувається тільки під дією навантаження, після зняття якої каркас миттєво відновлюється.
Застосування літію гідроксиду для очищення повітря від вуглекислого газу.
Літія гідроксид застосовують для очищення повітря від вуглекислого газу в установках ізольованих від зовнішнього світу: підводні човни, космічні апарати, пілотовані космічні кораблі, рятувальні станції глибоких шахт і т.д.
Відомо, що якщо в повітрі, що вдихається міститься 5% діоксиду вуглецю (вуглекислого газу) можуть створюватися небезпечні для життя людини ситуації: утруднюється дихання, з'являється запаморочення, головний біль, оніміння, пітливість.
При вдиханні повітря містить 10% вуглекислого газу протягом 30 хвилин відбувається смерть людини.
Нормальне дихання людини виробляє 21 літр вуглекислого газу в годину. Якщо не проводити заходів по очищенню повітря в замкнутому просторі, то стан людини буде погіршуватися.
Адсорбент поміщають в реактор, який має внутрішній діаметр 110 мм. Висота шару адсорбенту може становити 30-120 мм. Реакція поглинання вуглекислого газу відбувається при температурі 298К за рівнянням:
Найбільш інтенсивний темп адсорбції відбувається протягом перших 30 хв, потім темп знижується.
Залежність швидкості реакції поглинання діоксиду вуглецю від висоти шару гідроксиду літію
Висота шару літію гідроксиду моногідрату, мм
Отримання.
Є два промислових способу отримання гідроксиду літію моногідрату: хімічних (каустифікацією) і електролізний. В обох способах джерелами літію є сировина містить літію карбонат.
Хімічний спосіб отримання гідроксиду літію.
У реакторі змішується розчини літію карбонат і кальцію гідроксиду (вапно). Їх співвідношення залежить від концентрації основних речовин. При цьому вапно беруть з надлишком (5%). Розчин в реакторі перемішують і нагрівають до температури кипіння. Отриманою пульпі дають відстоятися (освітлиться). Процес характеризується рівнянням:
Далі розчин упарюють до вмісту літію гідроксиду 166,6 г / л і направляється в кристалізатор. Тут температура розчину знижується з 100 ° С до 40 ° С і відбувається кристалізація гідроксиду літію у вигляді моногідрату (LiOH × H2 O). Зниження температури триває 8 годин.
Кристали моногідрату разом з маточним розчином подаються для зневоднення в центрифугу на 15 хвилин. Матковий розчин повертають на стадію упарювання. Первинні кристали містять домішки вапна і інші домішки, тому їх перечищати повторної кристалізацією.
Технологічні втрати літію становлять 10%. Домішки гідроксиду натрію 0,05%, домішки монооксиду кальцію 0,08%, діоксиду кальцію 0,2%.
Технології промислового хімічного отримання гідроксиду літію можуть відрізнятися від вище зазначеної. Декантація може бути замінена фільтруванням, а також може бути присутнім ще одна стадія процесу - очищення домішок гідроксидом барію.
Електролізний спосіб отримання гідроксиду літію.
Початковою сировиною для отримання літію гідроксиду за цією технологією є розчини літію карбонату і сірчаної кислоти. Процес характеризується основними рівняннями:
Крім цього домішки з карбонату літію утворюють різні домішкові компоненти кальцію, магнію, алюмінію, заліза, силікатів, хлоридів.
Для того, щоб домішкові компоненти в електролізері не перешкоджали утворенню чистого гідроксиду літію їх беруть в облогу. Для цього роблять подщелачивание розчину гідроксидом літію до рН 11. 12.
Очищений розчин Li2 SO4 (концентрація 180-230 г / л) подають в анодний камеру електролізера. Електролізер обладнаний анодом зі свинцю, катодом з нержавіючої сталі, Міжелектродні катіонообменной мембраною МК-40.
З катодного камери маточного розчин гідроксиду літію передають на упаривание і кристалізацію моногідрату гідроксиду літію - LiOH × H2 O.
При упарюванні маточного розчину відбувається накопичення гідроксиду натрію і гідроксиду калію. Тому при критичному їх накопиченні матковий розчин в упарівателе освіжають.
Частково утворюється гідроксид літію повертають в технологію для подщелачивания розчину, який надходить в електролізер.
Сумарні енерговитрати на конверсію і упаривание складають 14 кВт / кг LiOH × H2 O.
Технологічні втрати літію становлять 1%. Домішки натрію 0,007% мас, домішки кальцію 0,043% мас.