L' hydroxyde de lithium est un composé chimique de formule LiOH (EMBL-EBI, 2008). L'hydroxyde de lithium est un composé basique inorganique. Il est largement utilisé en synthèse organique pour favoriser la réaction en raison de sa forte basicité.
L'hydroxyde de lithium ne se trouve pas librement dans la nature. Il est très réactif et s'il était dans la nature, il pourrait facilement réagir pour former d'autres composés. Cependant, certains hydroxydes de lithium / aluminium qui forment divers mélanges peuvent être trouvés dans divers minéraux.
Figure 1: structure de l'hydroxyde de lithium.
En 1950, l'isotope Li-6 a été utilisé comme matière première pour fabriquer des armes thermonucléaires telles que la bombe à hydrogène.
À partir de ce moment, l'industrie de l'énergie atomique aux États-Unis a commencé à utiliser une grande quantité d'hydroxyde de lithium, ce qui a conduit au développement surprenant de l'industrie du lithium (Lithium hydroxide, 2016).
La plupart de l'hydroxyde de lithium est produit à partir de la réaction entre le carbonate de lithium et l'hydroxyde de calcium (formule de l'hydroxyde de lythium, SF). Cette réaction produit de l'hydroxyde de lithium et également du carbonate de calcium:
Li 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO 3
Il est également préparé à partir de la réaction de l'oxyde de lithium et de l'eau:
Li 2 O + H 2 O → 2LiOH
L'hydroxyde de lithium a été utilisé comme absorbeur de dioxyde de carbone dans la fontaine à ballons sous-marins et gonflables de l'armée en 1944.
Proprietes physiques et chimiques
L'hydroxyde de lithium sont des cristaux blancs sans arôme caractéristique (National Center for Biotechnology Information., 2017). Son apparence est illustrée à la figure 2.
Figure 2: apparition de l'hydroxyde de lithium.
En solution aqueuse, il forme un liquide cristallin avec un arôme piquant. Son poids moléculaire est de 23,91 g / mol. Il existe sous deux formes: le LiOH.H2O anhydre et monohydraté, qui a un poids moléculaire de 41,96 g / mois. Le composé a une densité de 1,46 g / ml pour la forme anhydre et de 1,51 g / ml pour la forme monohydratée.
Ses points de fusion et d'ébullition sont respectivement de 462 ° C et 924 ° C. L'hydroxyde de lithium est le seul hydroxyde alcalin qui ne présente pas de polymorphisme, et son réseau a une structure tétragonale. Le composé est très soluble dans l'eau et est légèrement soluble dans l'éthanol (Royal Society of Chemistry, 2015).
L'hydroxyde de lithium et les autres hydroxydes alcalins (NaOH, KOH, RbOH et CsOH) sont très polyvalents à utiliser en synthèse organique car ce sont des bases plus fortes qui réagissent facilement.
Il peut réagir avec l'eau et le dioxyde de carbone à température ambiante. Il peut également réagir avec de nombreux métaux tels que Ag, Au, Cu et Pt, il a donc été un matériau de départ important dans la synthèse organométallique.
Les solutions d'hydroxyde de lithium neutralisent exothermiquement les acides pour former des sels plus l'eau. Ils réagissent avec certains métaux (tels que l'aluminium et le zinc) pour former des oxydes ou des hydroxydes du métal et générer de l'hydrogène gazeux. Ils peuvent initier des réactions de polymérisation dans des composés organiques polymérisables, en particulier des époxydes.
Il peut générer des gaz inflammables et / ou toxiques avec des sels d'ammonium, des nitrures, des composés organiques halogénés, divers métaux, des peroxydes et des hydroperoxydes. Il peut servir de catalyseur.
Il réagit lorsqu'il est chauffé au-dessus d'environ 84 ° C avec des solutions aqueuses de sucres réducteurs autres que le saccharose, pour développer des niveaux toxiques de monoxyde de carbone (CAMEO, 2016).
Réactivité et dangers
L'hydroxyde de lithium est un composé stable, bien qu'il soit incompatible avec les acides forts, le dioxyde de carbone et l'humidité. La substance se décompose en chauffant fortement (924 ° C), produisant des fumées toxiques.
La solution dans l'eau est une base forte, réagit violemment avec l'acide et est corrosive pour l'aluminium et le zinc. Réagit avec les oxydants.
Le composé est corrosif pour les yeux, la peau, les voies respiratoires et en cas d'ingestion. L'inhalation de la substance peut provoquer un œdème pulmonaire.
Les symptômes d'œdème pulmonaire n'apparaissent souvent pas pendant quelques heures et sont aggravés par l'effort physique. L'exposition peut entraîner la mort. Les effets peuvent être retardés (National Institute for Occupational Safety and Health, 2015).
Si le composé entre en contact avec les yeux, les lentilles de contact doivent être vérifiées et retirées. Les yeux doivent être rincés immédiatement à grande eau pendant au moins 15 minutes à l'eau froide.
En cas de contact avec la peau, la zone affectée doit être rincée immédiatement pendant au moins 15 minutes avec beaucoup d'eau ou un acide faible, tel que du vinaigre, tout en retirant les vêtements et les chaussures contaminés.
Couvrir la peau irritée d'un émollient. Lavez les vêtements et les chaussures avant de les réutiliser. Si le contact est sévère, laver avec un savon désinfectant et recouvrir la peau contaminée d'une crème antibactérienne.
En cas d'inhalation, la victime doit être déplacée dans un endroit frais. S'il ne respire pas, la respiration artificielle est pratiquée. Si la respiration est difficile, donnez de l'oxygène.
Si le composé est ingéré, le vomissement ne doit pas être provoqué. Desserrez les vêtements serrés comme un col de chemise, une ceinture ou une cravate.
Dans tous les cas, des soins médicaux immédiats doivent être obtenus (Fiche signalétique Hydroxyde de lithium, 21).
Applications
L'hydroxyde de lithium est utilisé dans la fabrication de sels de lithium (savons) d'acides stéariques et autres acides gras.
Ces savons sont largement utilisés comme épaississants dans les graisses lubrifiantes pour améliorer la résistance à la chaleur, la résistance à l'eau, la stabilité et les propriétés mécaniques. Les additifs de graisse peuvent être utilisés dans les roulements de voiture, d'avion et de grue, etc.
L'hydroxyde de lithium solide calciné peut être utilisé comme absorbeur de dioxyde de carbone pour les membres d'équipage des engins spatiaux et des sous-marins.
Le vaisseau spatial des projets Mercury, Geminni et Apollo de la NASA utilisait de l'hydroxyde de lithium comme absorbant. Il a une performance fiable et peut facilement absorber le dioxyde de carbone de la vapeur d'eau. La réaction chimique est:
2LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O.
1 g d'hydroxyde de lithium anhydre peut absorber le dioxyde de carbone avec un volume de 450 ml. Seuls 750 g d'hydroxyde de lithium anhydre peuvent absorber le dioxyde de carbone expiré par une personne chaque jour.
L'hydroxyde de lithium et d'autres composés du lithium ont récemment été utilisés pour le développement et l'étude de piles alcalines (ENCYCLOPÆDIA BRITANNICA, 2013).
Références
- CAMÉE. (2016). HYDROXYDE DE LITHIUM, SOLUTION. Récupéré de caméochimiques.
- EMBL-EBI. (2008, 13 janvier). hydroxyde de lithium. Récupéré de ChEBI.
- ENCYCLOPÆDIA BRITANNICA. (2013, 23 août). Lithium (Li). Récupéré de britannica.
- Hydroxyde de lithium. (2016). Récupéré de Chemicalbook.com.
- Formule d'hydroxyde de lythium. (SF). Récupéré de softschools.com.
- Fiche signalétique Hydroxyde de lithium. (21, mai 2013). Récupéré de sciencelab.com.
- Centre national d'information sur la biotechnologie. (2017, 30 avril). Base de données des composés PubChem; CID = 3939. Récupéré de PubChem.
- Institut national pour la sécurité et la santé au travail. (2015, 22 juillet). HYDROXYDE DE LITHIUM. Récupéré de cdc.gov.
- Société royale de chimie. (2015). Hydroxyde de lithium. Récupéré de chemspider: chemspider.com.