碳酸锂做原料制取氢氧化锂(全文)

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摘要：氢氧化锂在我们的日常生活中，使用的很广泛，我们的手机电池现在都是锂电池，在蓄电池中加入一些氢氧化锂可以增加电池的使用寿命和储电量，氢氧化锂还应用机、军事、汽车等方面，氢氧化锂生产的油具有很好的作用，所以我们研究氢氧化锂的性质用途以及制备的方法，帮助在以后的氢氧化锂使用中可以更好、更安全的进行使用。

关键词：氢氧化锂性质用途制备

氢氧化锂主要是应用在化工原料、电池行业、化学药品等行业，当然也应用在航天、原子能等方面。锂是自然界中最轻的金属，它有很强的化学活性，在元素周期表的第一主族里，而且是第一个金属元素，它是目前应用最广的金属，是各个行业争相利用的能源金属。随着我国经济的快速发展，锂产品也在不断的被应用，我们研究氢氧化锂的生产制备，了解它的特性，让我们更加的认识氢氧化锂。

一、氢氧化锂的性质

物质的形式一般都有两种，它们是物理性质和化学性质，我们首先来认识氢氧化锂的物理性质再了解氢氧化锂的化学性质。

1.氢氧化锂的物理性质

锂是碱性金属，氢氧化锂是一种苛性碱，它的化学式为LiOH，它的颜色为白色，它的形状为晶体粉末或者是小颗粒，属于四方晶体，它的密度为1.46g/cm3，熔沸点分别为471℃，925℃。在达到沸点的时候开始进行分解，完全分解时温度已经达到1626℃。它的溶解性为在乙醇中属于微溶，在甲醇中可溶，但是在醚中不溶。由于氢氧化锂在溶解的时候会放出很多的热量，而且溶液的密度也会变大，所以在288K的饱和水溶液中密度就可以达到5.3mol/L。属于强碱，它的一水化合物为单斜晶体，在水中的溶解度为22.3g/100g水（10℃），密度是1.51g/cm3[1]。

2.氢氧化锂的化学性质

氢氧化锂它有碱的通性可以有一下的反应。

2.1碱性反应

因为氢氧化锂显碱性所以可以让酚酞变红，紫色石蕊试液变蓝，在强浓度下可以让酚酞发生变性，由红色变为无色，这和浓的氢氧化钠很相似。

2.2与酸可以发生中和反应生成盐和水

H2SO4+2LiOH=Li2SO4+2H2O

2.3可以和酸性氧化物发生反应生成盐和水

在空气中可以和二氧化碳进行反应，这个反应可以应用在航天中对二氧化碳进行吸收。

2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O

4.氢氧化锂可以和金属盐反应生成弱碱和盐

FeBr3+3LiOH=Fe（OH）3+3LiBr

因为氢氧化锂具有很强的腐蚀性和刺激性，所以要进行密封及干燥保存。

二、氢氧化锂的用途

氢氧化锂可以用作剂、展开剂，还可以用作蓄电池的添加剂，用来增加电池的容电量和使用寿命，可以作为二氧化碳的吸收剂，净化潜艇内的空气。

反应式为：2LiOH（固体）+CO2（气体）=Li2CO3（固体）+H2O（液体）

三、氢氧化锂的制备

氢氧化锂的制备有很多种方法，在本文中我们讨论以碳酸锂为原料进行的氢氧化锂的制备方法。

碳酸锂是一种无机化合物它的化学式为Li2CO3，是一种单斜晶体或者白色的粉末，它的密度是2.11g/cm3，它可以在稀酸中溶解，在水中呈现微溶的状态，在冷水中的溶解度比在热水中的溶解度大，它也常被用来作为锂电池的原料[3]。

碳酸锂的制备也是有很多中的方法的，其中的氢氧化锂、碳铵沉淀法，是将氢氧化锂在热水中溶解，然后把碳铵加入进去，进行反应，反映的结果如下：

2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+NH3+2H2O

这种方法的反应速率很快，得到的产品纯度可以根据使用的原料的纯度进行分析，对于在重结晶后的氢氧化锂和碳酸氢铵的纯度可以在99.9%以上。

还有一种方法是氢氧化锂、二氧化碳沉淀法，将二氧化碳进过过滤后通入到氢氧化锂溶液中，也可以得到99.9%左右的产品。反应如下：

2LiOH+CO2 Li2CO3+NH3+2H2O

这种方法是使用最广泛的一种制备方法，也是最直接的制备方法[3]。

以上两种制备碳酸锂的方法中都用到了氢氧化锂，而氢氧化锂的制备也是可以用碳酸锂进行制备的，所以看成是碳酸锂和氢氧化锂之间的相互制备关系。氢氧化锂的制备方法也是有很多种的，例如以矿石为原料进行氢氧化锂的制备、以卤水为原料进行氢氧化锂的制备、电解硫酸锂溶液以及碳酸锂苛化法等。现在在工业基本上都是采用的碳酸锂加氢氧化钙方法进行氢氧化锂的制备，这个反应为：

Li2CO3+Ca（OH）22LiOH+CaCO3

由这个反应可以得到3.5%浓度的溶液，如果发生浓度比这个数值高，则说明氢氧化锂的存在，但是碳酸锂的溶解度下降，包含在碳酸钙残渣中被过滤掉，降低了利用率也造成了损失。由于这两种反应物的浓度都不是很高，所以反应需要进行强力的搅拌，就算是进行了几个小时的强力搅拌，氢氧化锂的收率也没有超过95%的，将残渣碳酸钙过滤掉，将第一次生成的溶液进行减压浓缩，析出一水盐，在130～140摄氏度温度下进行干燥后再进行减压加热，这样就产生了无水盐[4]。

四、注意事项

1.存放注意事项

氢氧化锂具有较强的腐蚀性，能够把人的眼睛灼伤，还可以将人的呼吸道、消化道和皮肤进行腐蚀，在严重的时候可以造成死亡，虽然氢氧化锂不会燃烧但是它具有的强腐蚀性足以将人灼伤，当皮肤接触到氢氧化锂的时候要立即将产生污染的衣服脱掉，用大量的清水进行冲洗，然后到医院进行就医治疗；当人的眼睛接触到氢氧化锂的时候，使用大量流动的清水或者是生理盐水进行冲洗，然后到医院进行就医治疗。

当盛放氢氧化锂的容器或者地方发生泄漏的时候，要对泄露区域进行隔离处理，进行应急处理的人员要带上防尘口罩，穿上防腐蚀防毒的衣服，不要与泄漏物发生直接的接触。

2.操作处置和储存注意事项

在对氢氧化锂进行操作的时候，操作的人员要进行过专业的培训，严格的按照操作要求进行操作，带上全面罩，穿上耐酸碱腐蚀的衣服，手上也要带上耐腐蚀手套，避免与危险物品发生接触。并准备一些应急处理的措施。

在对氢氧化锂进行储存的时候，要放在干燥清洁的仓库或者是房间内，杜绝火源、热源，不能有阳光的照射，包装要密闭，与可以和氢氧化锂发生反应的物品进行分开存放，在储存的地方要有一定的设备对泄漏物进行接收。

五、小结

氢氧化锂的应用很广泛，在我们的生活中已经开始离不开了，但是要注意氢氧化锂的特性，在进行生产和试用的过程中要保护好自己不要受到氢氧化锂的腐蚀，如果直接的接触到了氢氧化锂要赶快的进行处理，把危害减小到最小，对于氢氧化锂产品我们应用的时候也要注意它的使用说明，在保护自己的同时也对氢氧化锂产品进行保护。锂是工业上的味精是航空工业的合金，锂的应用还会不断地扩大。

参考文献

[1]霍立明，张江峰，董华波.我国氢氧化锂生产及市场概况[J]. 中国有色金属. 2009（17）：22-23.

[2]雪晶，胡山鹰.我国锂工业现状及前景分析[J]. 化工进展. 2011（04）：12-14.

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