Lithiumhydroxid (LiOH, CAS 1310-65-2) ist eine anorganische Verbindung, die hauptsächlich durch die Reaktion von Lithiumcarbonat mit Calciumhydroxid gewonnen wird. Es handelt sich um eine starke Base, die als weißer kristalliner Feststoff erscheint und in wasserfreier und monohydratisierter Form hergestellt wird. Lithiumhydroxid ist vor allem als Vorläufer für das in Batteriekathodenmaterialien verwendete Lithiumhydroxid und als Rohstoff für Lithiumstearatfette bekannt, dient aber auch zur Kohlendioxidabsorption, bei Keramiken und zur pH-Kontrolle. Dieser Artikel behandelt seine Identität, seine physikalischen Eigenschaften, seine Hauptanwendungen und Überlegungen zur Handhabung.
Was ist Lithiumhydroxid?
Lithiumhydroxid ist das Hydroxidsalz von Lithium mit der Formel LiOH. Industriell wird es durch Metathese von Lithiumcarbonat mit Calciumhydroxid oder durch Elektrolyse von Lithiumchloridlösungen hergestellt. Das Handelsprodukt ist häufig das Monohydrat LiOH-H2O, das zur wasserfreien Form dehydratisiert werden kann. Da Lithiumhydroxid eine starke Base ist, reagiert es leicht mit Säuren, sauren Gasen und Fettsäuren, was die Grundlage für mehrere seiner industriellen Anwendungen bildet. Es wird in Qualitäten geliefert, die von technischem Material für die Fettherstellung bis hin zu Batteriematerial mit streng kontrollierten Grenzwerten für Verunreinigungen reichen.
Physikalische und chemische Eigenschaften
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| CAS-Nummer | 1310-65-2 |
| Chemische Formel | LiOH |
| Molekulargewicht | 23,95 g/mol |
| Dichte | Ungefähr 1,46 g/cm3 |
| Schmelzpunkt | Ungefähr 462 Grad |
| Siedepunkt | Ungefähr 924 Grad |
| Löslichkeit | Löslich in Wasser, schwer löslich in Ethanol |
| Aussehen | Weißer kristalliner Feststoff |
Hauptanwendungen von Lithiumhydroxid
Batteriematerialien: ein wichtiger Vorläufer für nickelreiche Kathodenmaterialien wie NMC und NCA, die in Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden.
Schmierfette: Reagiert mit Stearinsäure und anderen Fettsäuren unter Bildung von Lithiumseifen, der Basis von Hochleistungs-Mehrzweckfetten.
Kohlendioxidwäsche: Absorbiert CO2 in geschlossenen Umgebungen wie Raumfahrzeugen, U-Booten und Atemgeräten.
Keramik und Glas: Senkt die Schmelztemperatur und verbessert die Eigenschaften in speziellen Keramik- und Glasformulierungen.
pH-Kontrolle und Wasseraufbereitung: neutralisiert Säuren und passt die Alkalität in Prozessströmen an.
Chemische Synthese: eine Quelle für Lithiumionen zur Herstellung anderer Lithiumsalze und organischer Lithiumverbindungen.
Lithiumhydroxid-Monohydrat vs. wasserfrei
Die Monohydratform, LiOH-H2O, ist die gebräuchlichste kommerzielle Qualität und einfacher zu handhaben, da sie weniger staubt und lagerstabiler ist. Die wasserfreie Form, LiOH, hat einen höheren Lithiumgehalt pro Masseneinheit und wird dort bevorzugt, wo der Wassereintrag minimiert werden muss, beispielsweise bei bestimmten Batterie- und Spezialchemieprozessen. In den Spezifikationsblättern sind Analyse, Wassergehalt und Verunreinigungsprofil für jede Sorte aufgeführt. Käufer sollten die Sorte an die Anwendungsanforderungen anpassen, anstatt die beiden Formen als austauschbar zu betrachten.
Sicherheits- und Handhabungsaspekte
Lithiumhydroxid ist ätzend. Wenn es als Staub oder Nebel eingeatmet wird, kann es schwere Hautverbrennungen, Augenschäden und Atemwegsreizungen verursachen. Tragen Sie daher beim Umgang mit Pulver Schutzhandschuhe, Schutzbrille und Atemschutz. Arbeiten Sie in belüfteten Bereichen und vermeiden Sie Staubentwicklung. Lithiumhydroxid absorbiert Feuchtigkeit und Kohlendioxid aus der Luft. Lagern Sie es daher in dicht verschlossenen Behältern an einem trockenen Ort, fern von Säuren und wasserreaktiven Materialien. Bei Haut- oder Augenkontakt gründlich mit Wasser ausspülen und einen Arzt aufsuchen. Lesen Sie vor der Verwendung das Sicherheitsdatenblatt der jeweiligen Sorte.
Häufig gestellte Fragen
Wie lautet die CAS-Nummer für Lithiumhydroxid?
Die CAS-Nummer für wasserfreies Lithiumhydroxid beträgt 1310-65-2. Die Monohydratform LiOH-H2O hat eine eigene CAS-Nummer und sollte bei der Bestellung separat angegeben werden.
Ist Lithiumhydroxid dasselbe wie Lithiumcarbonat?
Nein. Lithiumhydroxid (LiOH) ist eine starke Base, während Lithiumcarbonat (Li2CO3) ein Salz der Kohlensäure ist. Es handelt sich um unterschiedliche Verbindungen mit unterschiedlichen Eigenschaften, und Lithiumhydroxid wird häufig aus Lithiumcarbonat hergestellt.
Wofür wird Lithiumhydroxid in Batterien verwendet?
Lithiumhydroxid wird zur Herstellung von Kathodenmaterialien mit hohem Nickelgehalt wie NMC und NCA verwendet, die die Energiedichte und Leistung von Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher verbessern.
Ist Lithiumhydroxid gefährlich?
Lithiumhydroxid ist ätzend und kann Haut, Augen und Atemwegsgewebe verbrennen. Mit der richtigen PSA, Belüftung und Handhabungsverfahren kann es sicher in industriellen Prozessen eingesetzt werden.
Was ist der Unterschied zwischen LiOH und LiOH-H2O?
LiOH ist wasserfreies Lithiumhydroxid, während LiOH-H2O das Monohydrat ist, das ein Molekül Kristallwasser enthält. Das Monohydrat ist die gebräuchlichere Handelsform und einfacher zu handhaben.
Wie wird Lithiumhydroxid hergestellt?
Lithiumhydroxid wird üblicherweise durch Reaktion von Lithiumcarbonat mit Calciumhydroxid oder durch Elektrolyse von Lithiumchloridlösungen hergestellt. Das Produkt wird kristallisiert, gereinigt und auf die erforderliche Qualität getrocknet.
