Соли металлов LiCl — хлорид лития: технические характеристики и применение
Хлорид лития (LiCl) — неорганическая соль щелочного металла, относящаяся к классу галогенидов. Соединение существует в безводной форме (CAS 7447-41-8) и в виде кристаллогидрата LiClHO. Молярная масса безводной соли — 42,39 г/моль, гидрата — 60,41 г/моль. Хлорид лития обладает высокой гигроскопичностью: безводная соль поглощает влагу из воздуха вплоть до полного растворения, поэтому хранится в герметичной таре. Растворимость в воде при 20 C — 83,5 г на 100 г воды, что существенно выше, чем у KCl и NaCl. Водные растворы имеют нейтральную или слабощелочную реакцию. Температура плавления безводного LiCl — 605 C, температура кипения — 1382 C. Соль растворяется также в полярных органических растворителях: этаноле, метаноле, пиридине, диметилформамиде.
Физико-химические параметры
| Параметр | Безводный LiCl | LiClHO | Раствор 40 % | Ед. изм. |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля основного вещества | 99,0 | 97,0 | 40 1 | % |
| Температура плавления | 605 | 93 (дегидратация) | – | C |
| Плотность | 2,07 | 1,78 | 1,28 | г/см |
| Растворимость в воде (20 C) | 83,5 | 83,5 | — | г/100 г |
| pH водного раствора (1 М) | 6,5–7,5 | 6,5–7,5 | 6,0–7,0 | — |
| Массовая доля сульфатов | 0,01 | 0,02 | 0,01 | % |
Марки и нормативная база
Хлорид лития выпускается по ГОСТ 2158-76 (реактивы) и ТУ 6-09-3728-79. Для промышленного применения поставляется технический LiCl с содержанием основного вещества не менее 98 %. Квалификации реактивов:
- ХЧ (химически чистый) — содержание LiCl 99,5 %, пригоден для аналитических работ.
- ЧДА (чистый для анализа) — 99,0 %, используется в лабораторном синтезе.
- Технический — 98,0 %, применяется в промышленных процессах.
- Безводный гранулированный — для расплавов и электролитов.
- Раствор 40–45 % — для абсорбционных холодильных машин.
Технологические применения
Основные области использования хлорида лития определяются его высокой растворимостью, гигроскопичностью и способностью образовывать расплавы с низкой температурой плавления.
- Абсорбционные холодильные установки: водный раствор LiCl 40–45 % служит абсорбентом в системах охлаждения на предприятиях пищевой и химической промышленности.
- Металлургия: LiCl входит в состав флюсов для пайки алюминия и его сплавов, а также в электролиты для получения лития электролизом расплавленных солей.
- Осушка газов: безводный LiCl используется в качестве осушителя в системах подготовки природного газа и технологических газовых смесей.
- Производство литий-ионных аккумуляторов: LiCl — исходное сырьё для синтеза электролитных солей и катодных материалов.
- Органический синтез: катализатор и реагент в реакциях конденсации, алкилирования, получения литийорганических соединений.
- Медицина: изотоп LiCl применяется в нейтронно-захватной терапии и как мишень для получения трития.
Условия хранения и транспортировки
Безводный хлорид лития хранят в герметичных полиэтиленовых или стеклянных ёмкостях в сухих отапливаемых складах при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60 %. Гидрат LiClHO менее требователен к условиям, но также изолируется от влаги. Растворы LiCl транспортируются в стальных или полимерных ёмкостях, устойчивых к коррозии. При работе с порошкообразным LiCl применяются респираторы и защитные очки, поскольку пыль вызывает раздражение слизистых оболочек.
Вопросы и ответы
Чем безводный LiCl отличается от гидрата LiClHO?
Безводный хлорид лития содержит 99 % основного вещества и используется в расплавах, осушке газов и органическом синтезе. Гидрат LiClHO содержит одну молекулу кристаллизационной воды, при нагреве выше 93 C дегидратируется, применяется в менее влагочувствительных процессах.
Какая концентрация раствора LiCl используется в абсорбционных холодильных машинах?
В промышленных абсорбционных чиллерах применяется водный раствор с массовой долей LiCl 40–45 %. Такая концентрация обеспечивает оптимальное соотношение абсорбционной способности и температуры кристаллизации.
Как хранить хлорид лития, чтобы избежать слеживания?
Безводный LiCl необходимо хранить в герметичной таре при относительной влажности не более 60 % и температуре до 25 C. При контакте с влажным воздухом соль расплывается, поэтому вскрытую упаковку рекомендуется использовать полностью или перефасовывать в эксикатор.
Применяется ли LiCl в металлургии алюминия?
Да, хлорид лития входит в состав флюсов для пайки и сварки алюминиевых сплавов, снижая температуру плавления флюса и улучшая смачиваемость поверхности. Также LiCl используется в электролитах для рафинирования алюминия.
