Hidróxido de litio es un compuesto inorgánico con la fórmula LiOH . (H 2 O) n . Tanto la forma anhidra como la hidratada son sólidos higroscópicos blancos . Son solubles en agua y ligeramente solubles en etanol . Ambos están disponibles comercialmente. Aunque está clasificado como una base fuerte , el hidróxido de litio es el hidróxido de metal alcalino más débil conocido.
Nombres | |
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Nombre IUPAC Hidróxido de litio | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.013.804 |
68415 | |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII |
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un numero | 2680 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
LiOH | |
Masa molar |
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Apariencia |
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Olor | ninguno |
Densidad |
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Punto de fusion | 462 ° C (864 ° F; 735 K) |
Punto de ebullición | 924 ° C (1,695 ° F; 1,197 K) se descompone |
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Solubilidad en metanol |
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Solubilidad en etanol |
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Solubilidad en isopropanol |
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Basicidad (p K b ) | −0,04 [3] |
Base conjugada | Anión de monóxido de litio |
Susceptibilidad magnética (χ) | −12,3 · 10 −6 cm 3 / mol |
Índice de refracción ( n D ) |
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Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) | 2,071 J / g⋅K |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −20,36 kJ / g |
Peligros | |
Principales peligros | Corrosivo |
Ficha de datos de seguridad | "ICSC 0913" . "ICSC 0914" . (monohidrato) |
NFPA 704 (diamante de fuego) | 3 0 0 |
punto de inflamabilidad | No es inflamable |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 210 mg / kg (oral, rata) [4] |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Amida de litio |
Otros cationes | Hidróxido de sodio Hidróxido de potasio Hidróxido de rubidio Hidróxido de cesio |
Compuestos relacionados | Óxido de litio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Producción
La materia prima preferida es el espodumena de roca dura, donde el contenido de litio se expresa como% de óxido de litio .
Ruta del carbonato de litio
El hidróxido de litio a menudo se produce industrialmente a partir de carbonato de litio en una reacción de metátesis con hidróxido de calcio : [5]
- Li 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO 3
El hidrato producido inicialmente se deshidrata calentando al vacío hasta 180 ° C.
Ruta del sulfato de litio
Una ruta alternativa implica la intermediación del sulfato de litio : [6] [7]
- α-espodumena → β-espodumena
- β-espodumena + CaO → Li 2 O + ...
- Li 2 O + H 2 SO 4 → Li 2 SO 4 + H 2 O
- Li 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2 LiOH.
Los principales subproductos son el yeso y el sulfato de sodio, que tienen cierto valor de mercado.
Entorno comercial
Según Bloomberg, Ganfeng Lithium Co. Ltd. [8] (GFL o Ganfeng) [9] y Albemarle fueron los mayores productores en 2020 con alrededor de 25kt / año, seguidos de Livent (FMC) y SQM . [8] Se prevé una nueva capacidad significativa para seguir el ritmo de la demanda impulsada por la electrificación de los vehículos. Ganfeng ampliará la capacidad química de litio a 85.000 toneladas, agregando la capacidad arrendada a Jiangte, Ganfeng se convertirá en el mayor productor de hidróxido de litio a nivel mundial en 2021. [8]
La planta de Kemerton WA de Albemarle , originalmente planeada para entregar 100kt / a, se ha reducido a 50kt / yy. [10]
en 2023 AVZ Minerals, [11] una empresa australiana, planea producir Sulfato de Litio Primario (PLS) de alta pureza para baterías que contiene más del 80% de litio. [12] PLS es un producto químico de litio nuevo en el mercado en la producción de hidróxido de litio (un precursor de las baterías de iones de litio).
En 2020 , la planta de Tianqi Lithium en Kwinana, Australia Occidental, es el mayor productor, con una capacidad de 48 kt / a. [13]
Aplicaciones
Baterías de iones de litio
El hidróxido de litio se consume principalmente en la producción de materiales de cátodo para baterías de iones de litio , como el óxido de cobalto de litio (LiCoO 2 ) y el fosfato de hierro y litio . Se prefiere sobre el carbonato de litio como precursor de los óxidos de litio, níquel, manganeso y cobalto . [14]
Grasa
Un espesante de grasa de litio popular es el 12-hidroxiestearato de litio , que produce una grasa lubricante de uso general debido a su alta resistencia al agua y su utilidad en un rango de temperaturas.
Lavado de dióxido de carbono
El hidróxido de litio se utiliza en sistemas de purificación de gas respirable para naves espaciales , submarinos y rebreathers para eliminar el dióxido de carbono del gas exhalado mediante la producción de carbonato de litio y agua: [15]
- 2 LiOH • H 2 O + CO 2 → Li 2 CO 3 + 3 H 2 O
o
- 2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O
Este último, el hidróxido anhidro, se prefiere por su menor masa y menor producción de agua para los sistemas de respiración de las naves espaciales. Un gramo de hidróxido de litio anhidro puede eliminar 450 cm 3 de gas dióxido de carbono. El monohidrato pierde su agua a 100-110 ° C.
Precursor
El hidróxido de litio, junto con el carbonato de litio , es un producto intermedio clave utilizado para la producción de otros compuestos de litio, como se ilustra por su uso en la producción de fluoruro de litio : [5]
- LiOH + HF → LiF + H 2 O.
Otros usos
También se utiliza en cerámica y algunas formulaciones de cemento Portland . El hidróxido de litio ( enriquecido isotópicamente en litio-7 ) se utiliza para alcalinizar el refrigerante del reactor en reactores de agua a presión para el control de la corrosión. [dieciséis]
Precio
En 2012, el precio del hidróxido de litio era de aproximadamente $ 5-6 / kg. [17]
En diciembre de 2020 había aumentado a $ 9 / kg [18]
El 18 de marzo de 2021, el precio aumentó a 11,50 dólares EE.UU. / kg [19]
Ver también
- Refresco de limón
Referencias
- ^ Lide, David R., ed. (2006). Manual CRC de Química y Física (87ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ a b c Khosravi J (2007). Producción de Peróxido de Litio y Óxido de Litio en Medio Alcohólico . Capítulo 9: Resultados. ISBN 978-0-494-38597-5.
- ^ Popov K, Lajunen LH, Popov A, Rönkkömäki H, Hannu-Kuure H, Vendilo A (2002). " Estudio comparativo de equilibrio de RMN de 7 Li, 23 Na, 39 K y 133 Cs de complejos de hidróxido de cationes de metales alcalinos en soluciones acuosas. Primer valor numérico para la formación de CsOH" . Comunicaciones de química inorgánica . 5 (3): 223–225 . Consultado el 21 de enero de 2017 .
- ^ Chambers M. "ChemIDplus - 1310-65-2 - WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M - Hidróxido de litio anhidro - Búsqueda de estructuras similares, sinónimos, fórmulas, enlaces de recursos y otra información química" . chem.sis.nlm.nih.gov . Consultado el 12 de abril de 2018 .
- ^ a b Wietelmann U, Bauer RJ (2000). Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a15_393 .
- ^ "Sitio propuesto para la planta de Albemarle" (PDF) . Albemarle . Consultado el 4 de diciembre de 2020 .
- ^ "Presentación corporativa" (PDF) . Litio Nemaska . Mayo de 2018 . Consultado el 5 de diciembre de 2020 .
- ^ a b c "Ganfeng de China será el mayor productor de hidróxido de litio" . BloombergNEF . 10 de septiembre de 2020 . Consultado el 4 de diciembre de 2020 .
- ^ "Grupo de litio de Ganfeng" . Litio Ganfeng . Consultado el 25 de marzo de 2021 .
- ^ Stephens, Kate; Lynch, Jacqueline (27 de agosto de 2020). "La desaceleración de la demanda de litio hace que la refinería más grande de WA se reduzca" . www.abc.net.au .
- ^ "AVZ Minerals Limited" . AVZ Minerals Limited . Consultado el 25 de marzo de 2021 .
- ^ "El trabajo de prueba metalúrgica confirma que el sulfato de litio primario de Manono es adecuado para la producción de baterías como materia prima" . www.avzminerals.com.au . 13 de enero de 2021 . Consultado el 25 de marzo de 2021 .
- ^ "Se inauguró la planta de hidróxido de litio más grande de su tipo en Kwinana" . Gobierno de Australia Occidental . 10 de septiembre de 2019 . Consultado el 4 de diciembre de 2020 .
- ^ Barrera, Priscilla (27 de junio de 2019). "¿Realmente el hidróxido de litio superará al carbonato de litio? | INN" . Red de noticias de inversión . Consultado el 5 de diciembre de 2020 .
- ^ Jaunsen JR (1989). "El comportamiento y las capacidades de los depuradores de dióxido de carbono con hidróxido de litio en un entorno de aguas profundas" . Informe técnico de la Academia Naval de EE. UU . USNA-TSPR-157. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2009 . Consultado el 17 de junio de 2008 .
- ^ Gestión de isótopos críticos: se necesita la administración del litio-7 para garantizar un suministro estable, GAO-13-716 // Oficina de responsabilidad del gobierno de EE. UU. , 19 de septiembre de 2013; pdf
- ^ "Precios del litio 2012" . investingnews.com . Red de noticias de inversión . Consultado el 12 de abril de 2018 .
- ^ "London Metal Exchange: precios del litio" . Bolsa de metales de Londres . Consultado el 4 de diciembre de 2020 .
- ^ "LITIO EN LA LME" . LME La Bolsa de Metales de Londres . 18 de marzo de 2021 . Consultado el 22 de marzo de 2021 .
enlaces externos
- Tarjeta internacional de seguridad química 0913 (anhidro)
- Tarjeta internacional de seguridad química 0914 (monohidrato)