هيدروكسيد الليثيوم

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

هيدروكسيد الليثيوم مركب غير عضوي صيغته الكيميائية LiOH . يوجد في صورة لا مائية أو مائية، وكلا الصورتين عبارة عن مواد صلبة بيضاء ماصة للرطوبة . يذوب في الماء ويذوب جزئيًا في الإيثانول . وكلاهما متوفر تجاريًا. على الرغم من تصنيفه كقاعدة قوية ، إلا أن هيدروكسيد الليثيوم هو أضعف هيدروكسيد معروف من هيدروكسيدات الفلزات القلوية.

إنتاج

المادة الخام المفضلة هي الإسبودومين الصخري الصلب ، حيث يتم التعبير عن محتوى الليثيوم  كنسبة مئوية من أكسيد الليثيوم .

مسار كربونات الليثيوم

يتم إنتاج هيدروكسيد الليثيوم صناعيا في كثير من الأحيان من كربونات الليثيوم في تفاعل تبادل مع هيدروكسيد الكالسيوم : [ 7 ]

Li 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → 2 LiOH + CaCO 3

يتم تجفيف الهيدرات المنتجة مبدئيًا عن طريق التسخين تحت الفراغ حتى 180  درجة مئوية.

طريقة كبريتات الليثيوم

يتضمن مسار بديل استخدام كبريتات الليثيوم كوسيط : [ 8 ] [ 9 ]

α- سبودومين → β- سبودومين
β-سبودومين + CaO → Li 2 O + ...
Li₂O + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + H₂O​​​​​​
Li 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2 LiOH

المنتجات الثانوية الرئيسية هي الجبس وكبريتات الصوديوم ، والتي لها قيمة سوقية إلى حد ما.

بيئة تجارية

بحسب بلومبيرغ، كانت شركة غانفنغ لليثيوم المحدودة [ 10 ] (GFL أو غانفنغ) [ 11 ] وألبيمارل أكبر منتجين في عام 2020 بإنتاج يبلغ حوالي 25 ألف طن سنويًا، تليهما شركة ليفنت (FMC) وشركة SQM . [ 10 ] وتخطط غانفنغ لزيادة طاقتها الإنتاجية بشكل كبير لمواكبة الطلب المتزايد الناتج عن التحول إلى السيارات الكهربائية. وتعتزم الشركة توسيع طاقتها الإنتاجية من المواد الكيميائية لليثيوم إلى 85 ألف طن، وبإضافة الطاقة الإنتاجية المستأجرة من شركة جيانغتي، ستصبح غانفنغ أكبر منتج لهيدروكسيد الليثيوم على مستوى العالم في عام 2021. [ 10 ]

تم تقليص إنتاج مصنع ألبيمارل في كيمرتون، غرب أستراليا ، والذي كان من المخطط له في الأصل أن ينتج 100 ألف طن سنوياً، إلى 50 ألف طن سنوياً. [ 12 ]

في عام 2020، كان مصنع تيانكي ليثيوم في كويانا، غرب أستراليا، أكبر منتج، بطاقة إنتاجية تبلغ 48 ألف طن/سنة. [ 13 ]

التطبيقات

بطاريات الليثيوم أيون

يُستهلك هيدروكسيد الليثيوم بشكل رئيسي في إنتاج مواد الكاثود لبطاريات الليثيوم أيون ، مثل أكسيد الليثيوم والكوبالت ( LiCoO₂ ) وفوسفات حديد الليثيوم . ويُفضل استخدامه على كربونات الليثيوم كمادة أولية لأكاسيد الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت . [ 14 ]

شحم

يُعد الليثيوم 12-هيدروكسيستيرات أحد مثخنات شحوم الليثيوم الشائعة ، والذي ينتج شحم تشحيم للأغراض العامة نظرًا لمقاومته العالية للماء وفائدته في نطاق واسع من درجات الحرارة.

تنقية ثاني أكسيد الكربون

يستخدم هيدروكسيد الليثيوم في أنظمة تنقية غاز التنفس للمركبات الفضائية والغواصات وأجهزة إعادة التنفس لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغاز الزفير عن طريق إنتاج كربونات الليثيوم والماء: [ 15 ]

2 LiOH · H2O + CO2 → Li2CO3 + 3H2O​​​

أو

2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O

يُفضّل استخدام هيدروكسيد الليثيوم اللامائي، نظرًا لانخفاض كتلته وقلة إنتاجه للماء، في أنظمة التنفس داخل المركبات الفضائية. إذ يُمكن لغرام واحد من هيدروكسيد الليثيوم اللامائي إزالة 450  سم مكعب من غاز ثاني أكسيد الكربون. ويفقد أحادي الهيدرات ماءه عند درجة حرارة تتراوح بين 100 و110  درجة مئوية.

مقدم

يُعد هيدروكسيد الليثيوم، إلى جانب كربونات الليثيوم ، من المواد الوسيطة الرئيسية المستخدمة في إنتاج مركبات الليثيوم الأخرى، كما يتضح من استخدامه في إنتاج فلوريد الليثيوم : [ 7 ]

LiOH + HF → LiF + H 2 O

استخدامات أخرى

كما يُستخدم في صناعة السيراميك وبعض تركيبات أسمنت بورتلاند ، حيث يُستخدم أيضاً لكبح تفاعل السيليكا القلوي ( سرطان الخرسانة ). [ 16 ]

يُستخدم هيدروكسيد الليثيوم ( المُخصب نظائريًا بالليثيوم -7 ) لمعادلة حموضة سائل تبريد المفاعل في مفاعلات الماء المضغوط للتحكم في التآكل. [ 17 ] وهو يوفر حماية جيدة من الإشعاع ضد النيوترونات الحرة.

سعر

في عام 2012، كان سعر هيدروكسيد الليثيوم حوالي 5-6 دولارات أمريكية/كجم. [ 18 ]

في ديسمبر 2020، ارتفع السعر إلى 9 دولارات للكيلوغرام. [ 19 ]

في 18 مارس 2021، ارتفع السعر إلى 11.50 دولارًا للكيلوغرام. [ 20 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ليد، ديفيد ر.، محرر. (2006). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 87 ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي . رقم ISBN  0-8493-0487-3.
  2. 1 2 3 خسروي ج (2007). إنتاج بيروكسيد الليثيوم وأكسيد الليثيوم في وسط كحولي . الفصل 9: النتائج. ISBN  978-0-494-38597-5.
  3. ↑ بوبوف ك، لاجونين ل.هـ، بوبوف أ، رونكوماكي هـ، هانو-كوري هـ، فينديلو أ (2002). " دراسة توازن مقارنة باستخدام الرنين النووي المغناطيسي لعناصر الليثيوم -7 ، والصوديوم -23 ، والبوتاسيوم -39 ، والسيزيوم -133 لمركبات هيدروكسيد كاتيونات الفلزات القلوية في المحاليل المائية. أول قيمة عددية لتكوين هيدروكسيد السيزيوم" . مجلة اتصالات الكيمياء غير العضوية . 5 (3): 223-225 . doi : 10.1016/S1387-7003(02)00335-0 . تاريخ الاسترجاع: 21 يناير 2017 .
  4. ↑ دليل CRC للكيمياء والفيزياء : كتاب مرجعي سريع للبيانات الكيميائية والفيزيائية . ويليام م. هاينز، ديفيد ر. ليد، توماس ج. برونو (2016-2017، الطبعة 97). بوكا راتون، فلوريدا. 2016. ISBN   978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942 . {{cite book}}: صيانة CS1: موقع الناشر مفقود ( رابط ) صيانة CS1: أخرى ( رابط )
  5. ↑ دليل CRC للكيمياء والفيزياء : كتاب مرجعي سريع للبيانات الكيميائية والفيزيائية . ويليام م. هاينز، ديفيد ر. ليد، توماس ج. برونو (2016-2017، الطبعة 97). بوكا راتون، فلوريدا. 2016. ISBN   978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942 . {{cite book}}: صيانة CS1: موقع الناشر مفقود ( رابط ) صيانة CS1: أخرى ( رابط )
  6. ↑ تشامبرز م. "ChemIDplus – 1310-65-2 – WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M – هيدروكسيد الليثيوم اللامائي – البحث عن تراكيب مشابهة، مرادفات، صيغ، روابط موارد، ومعلومات كيميائية أخرى" . chem.sis.nlm.nih.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أبريل 2018 .
  7. 1 2 ويتلمان يو، باور آر جيه (2000). “مركبات الليثيوم والليثيوم”. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a15_393 . رقم ISBN 3-527-30673-0.
  8. ↑ "موقع مصنع ألبيمارل المقترح" (ملف PDF) . ألبيمارل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2020 .
  9. ↑ "عرض تقديمي للشركة" (ملف PDF) . نيماسكا ليثيوم . مايو 2018. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 23 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 5 ديسمبر 2020 .
  10. 1 2 3 "شركة غانفنغ الصينية ستصبح أكبر منتج لهيدروكسيد الليثيوم" . بلومبيرغ إن إي إف . 10 سبتمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2020 .
  11. ↑ "مجموعة غانفنغ لليثيوم" . غانفنغ لليثيوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 مارس 2021 .
  12. ↑ ستيفنز، كيت؛ لينش، جاكلين (27 أغسطس 2020). "تباطؤ الطلب على الليثيوم يدفع أكبر مصفاة في غرب أستراليا إلى تقليص حجمها " . ABC.net.au.
  13. ↑ «افتتاح أكبر مصنع من نوعه لهيدروكسيد الليثيوم في كوينا» . حكومة غرب أستراليا . ١٠ سبتمبر ٢٠١٩. مؤرشف من الأصل في ١٧ فبراير ٢٠٢٣.
  14. ↑ باريرا، بريسيلا (27 يونيو 2019). "هل سيتفوق هيدروكسيد الليثيوم فعلاً على كربونات الليثيوم؟ | شبكة أخبار الاستثمار " . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 ديسمبر 2020 .
  15. ↑ جونسن جونيور (1989). "سلوك وقدرات أجهزة تنقية ثاني أكسيد الكربون المصنوعة من هيدروكسيد الليثيوم في بيئة أعماق البحار" . تقرير فني صادر عن الأكاديمية البحرية الأمريكية . USNA-TSPR-157. مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 أغسطس 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يونيو 2008 .
  16. ↑ كاوامورا م، فوا هـ (2003). "تأثير أملاح الليثيوم على تركيب هلام تفاعل السيليكا القلوي وتمدد الملاط" . مجلة أبحاث الأسمنت والخرسانة . 33 (6): 913-919 . doi : 10.1016/S0008-8846(02)01092-X . OSTI 20658311. تاريخ الاسترجاع: 17-10-2022 . 
  17. ↑ إدارة النظائر الحيوية: ضرورة الإشراف على الليثيوم-7 لضمان إمداد مستقر، GAO-13-716 // مكتب محاسبة الحكومة الأمريكية ، 19 سبتمبر 2013؛ ملف PDF
  18. ↑ "أسعار الليثيوم 2012" . موقع investingnews.com . شبكة أخبار الاستثمار. 14 يونيو 2012. مؤرشف من الأصل في 11 مارس 2018. تم الاطلاع عليه في 12 أبريل 2018 .
  19. ↑ "بورصة لندن للمعادن: أسعار الليثيوم" . بورصة لندن للمعادن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2020 .
  20. ↑ "الليثيوم في بورصة لندن للمعادن" . بورصة لندن للمعادن . ١٨ مارس ٢٠٢١. تاريخ الاطلاع: ٢٢ مارس ٢٠٢١ .