氯化锂是白色的晶体,易溶于水,标准状况下溶解度67g/100ml水。也易溶于乙醇、丙酮、吡啶等有机溶剂,但难溶于乙醚,故在制备烃基锂时如果使用氯代烃在乙醚中氯化锂可以析出,可以得到游离的烃基锂试剂(溴化锂,碘化锂则与烃基锂形成加合物而起到了稳定剂的作用)。 [1]氯化锂的熔点为605℃,沸点为1350℃,晶格能为853kJ/mol。
水溶液呈中性或微碱性。电解无水氯化锂可生成金属锂和氯气。 [2]电解无水氯化锂的吡啶溶液也可以沉积出金属锂。 [3]
氯化锂可以形成多种水合物, 从LiCl-H2O的相图可清楚看出其水合物有LiCl·H2O、LiCl·2H2O、LiCl·3H2O、LiCl·5H2O等几种。结晶水的数目取决于结晶的温度,温度越低,水合度越高。
Li可以与氨形成配离子[Li(NH3)4]+,因此氨气在氯化锂溶液中的溶解度比在水中的要大得多。与其他离子氯化物一样,氯化锂也可以在水溶液中提供氯离子和锂离子,与其他某些离子沉淀出不溶的氯化物或锂盐,如氯化银:
LiCl + AgNO3 → AgCl↓ + LiNO3
氯化锂为氯化钠型结构,其中的化学键并非典型的离子键,因为它可以溶于很多有机溶剂中,与乙醇、甲醇、胺类都可以形成组成不同的加合物。这个性质可用来从其他碱金属氯化物中分离出氯化锂。
受锂较小的离子半径和较高的水合能的影响,氯化锂的溶解度比其他同族氯化物都要大得多(83g/100mL,20 ℃)。 它的水溶液呈碱性。
氯化锂溶解度表(H2O)0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 70℃ | 80℃ | 90℃ | 100℃ |
|---|
69.2g | 74.5g | 83.5g | 86.2g | 89.8g |
| 98.4g |
| 112g | 121g | 128g |
蒸发LiCl水溶液可得LiCl·2H2O结晶,高于98℃可得无水盐,但加热至结晶水脱尽前即同时水解失去部分HCl,而使产物呈碱性 [3]。纯无水LiCl(水溶液的pH=6~7)需要用减压脱水,与NH4Cl共热,在干燥HCl气流中加热至200℃或无氧条件下用纯氮喷雾干燥制得。LiCl·2H2O或无水盐在空气中均极易吸湿而至水滴状。
工业上主要由锂云母、锂辉石以及提取NaCl、KCl后的盐卤水中提取。通常使用的是由Li2CO3或LiOH与盐酸作用制得。一些试剂厂生产的无水LiCl往往是在蒸发LiCl水溶液至100-110℃时热滤而得的块状体,其含水量在3%-5%。其反应方程式为:
Li2CO3+ 2HCI → 2LiCl + H2O + CO2↑ [4]
为了制得特别纯的无水氯化锂,必须精制提纯。精制方法有三:(1)经碳酸盐进行精制;(2)使氟化锂沉淀后转变成氯化锂;(3)采用离子交换树脂进行精制。现将(3)法择要介绍如下:阳离子交换树脂采用Amberlite IR120氢型树脂,容量100mL;阴离子交换树脂采用Amberlite IRA400氯型树脂,容量100mL。将氯化锂溶于25%(摩尔分数)甲醇一水混合溶剂中制成氯离子浓度在1mol/L以下的原液,也可用25%(体积分数)甲醇的0.5mol/L盐酸作为洗提液,可在室温下操作。此方法可除去难以除去的钙离子和70%硫酸根离子,得到纯氯化锂。此法简单、迅速。 [4]
制取金属锂的原料。电解制取金属时的助熔剂(如钛和铝的生产),用作铝的焊接剂、空调除湿剂以及特种水泥原料,还用于火焰,在电池行业中用于生产锂锰电池电解液等。 [6]无水LiCl主要用于电解制备金属锂、铝的焊剂和钎剂及非冷冻型空调机中的吸湿(脱湿)剂。
在600℃时电解LiCl/KCl的混合熔盐,可以制得金属锂。工业上的金属锂就是用该法生产的。氯化锂也用作空调系统中的除潮剂、电解制取金属时或是在制备粉末过程中扮演良好的助熔剂(如钛和铝的生产)、RNA的沉淀剂 以及Stille反应中的添加剂。
氯化锂可以与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)配制成不同浓度的溶液,作为溶解聚合物的溶剂。常见的是作为GPC测量分子量的洗脱剂。 [7]
关键字: 7447-41-8;Lithium chloride;无水氯化锂;
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