Lithiumhydroxid

Kristallstruktur
	Kristallstruktur von Lithiumhydroxid
	Vorlage:Farbe Li+ 0 Vorlage:Farbe O2−0 Vorlage:Farbe H+
Kristallsystem	orthorhombisch
Raumgruppe	P4/mmm (Nr. 123)
Gitterparameter	a = 3,549 Å, c = 4,334 Å
Allgemeines
Name	Lithiumhydroxid
Andere Namen	Ätzlithion; Ätzlithium; Lithiumoxidhydrat; Vorlage:INCI;
Verhältnisformel	LiOH
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	215-183-4
ECHA-InfoCard	100.013.804
PubChem	3939
ChemSpider	3802
DrugBank	DB14506
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Eigenschaften
Molare Masse	23,95 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,46 g·cm−3<ref name="alfa">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar)..</ref>
Schmelzpunkt	450 °C<ref name="alfa" />
Siedepunkt	924 °C<ref name="alfa" />
Löslichkeit	mäßig löslich in Wasser; (12,8 g / 100 g Wasser bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
Gefahrensymbol	Gefahrensymbol
H- und P-Sätze	H: 302‐314
	P: 280‐301+330+331‐305+351+338‐309+310<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	210 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="alfa" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−484 kJ·mol−1 <ref>A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 1. Band: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049585-0, S. 1513 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.).</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Lithiumhydroxid LiOH, das Hydroxid des Lithiums, ist eine zwar starke, in Wasser aber nur mäßig lösliche Base.

Gewinnung und Darstellung

Die technische Herstellung von Lithiumhydroxid erfolgt zum Großteil durch Umsetzung von Lithiumcarbonat mit Calciumhydroxid:<ref name="ullmann" />

Weitere technisch mögliche Verfahren zur Gewinnung von Lithiumhydroxid aus Spodumen-Konzentraten sind der Lime-Roast-Prozess und der Eli-Prozess. Beim Lime-Roast-Prozess wird Spodumen mit Calciumoxid gemischt und im Ofen zu Klinker (CaSiO₄, Li₂O) gebrannt. Dieser wird gemahlen und mit Wasser eine Lithiumhydroxid-Lösung ausgelaugt und als Salz gefällt. Der Prozess wird jedoch großtechnisch nicht mehr angewendet. Im Eli-Prozess wird Spodumen erhitzt, um löslichen β-Spodumen zu erhalten. Dieser wird in Salzsäure gelöst und Verunreinigungen abgetrennt. Durch Ionenaustausch und Membran-Elektrolyse entsteht eine Lithiumhydroxid-Lösung aus der das Salz ausgefällt werden kann.<ref>Michael Schmidt: Rohstoffrisikobewertung – Lithium. In: DERA Rohstoffinformationen. Nr. 33, Berlin 2017, S. 19–21.</ref>

Reines Lithiumoxid Li₂O reagiert mit Wasser zu Lithiumhydroxid.<ref name="Hermann Sicius">Hermann Sicius: Wasserstoff und Alkalimetalle: Elemente der ersten Hauptgruppe Eine Reise durch das Periodensystem. Springer-Verlag, 2015, ISBN 978-3-658-12268-3, S. 25 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref>

Reines Lithiumhydroxid kann durch Reaktion von Lithiumsulfat mit Bariumhydroxid-Oktahydrat hergestellt werden. Das entstehende Monohydrat kann mit P₄O₁₀ im Vakuum zum Anhydrat umgesetzt werden.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 958.</ref>

Alternativ kann Lithiumhydroxid auch durch Elektrolyse von wässrigen Lithiumsalzlösungen hergestellt werden.

Lithiumhydroxid-d, also deuteriertes Lithiumhydroxid kann durch Reaktion von elementarem Lithium mit schwerem Wasser hergestellt werden.<ref>P. J. Paulsen, W. D. Cooke: Preparation of Deuterated Solvents for Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry. In: Analytical Chemistry. Band 35, Nr. 10, 1. September 1963, S. 1560–1560, doi:10.1021/ac60203a072. </ref>

Eigenschaften

Lithiumhydroxid ist ein weißer, durchscheinender Feststoff mit einer Kristallstruktur vom PbO-Typ (Raumgruppe P4/mmm (Raumgruppen-Nr. 123)Vorlage:Raumgruppe/123, a = 3,549, c = 4,334 Å).<ref name="brauer" /> Es ist eine starke Base und reagiert als solche mit Säuren. Außerdem ist Lithiumhydroxid fähig, Kohlenstoffdioxid zu binden (1 g wasserfreies Lithiumhydroxid bindet 450 ml CO₂<ref name="Römpp">Eintrag zu Lithiumhydroxid. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>).

Verwendung

Der größte Teil des Lithiumhydroxids wird für die Herstellung von Lithiumstearaten und Lithium-12-hydroxystearat benötigt, die wichtige Schmierfette für Autos oder Flugzeuge sind. Weiterhin wird es auf Grund seiner Kohlenstoffdioxid-bindenden Wirkung als Luftreiniger eingesetzt. Dies spielt vor allem in der Raumfahrt, auf U-Booten und bei Pendelatem-Tauchgeräten (Rebreather) eine Rolle. Lithiumhydroxid kann Zement zugesetzt werden und ist dabei in der Lage, die Alkali-Kieselsäure-Reaktion zu unterdrücken. Weiterhin ist Lithiumhydroxid ein möglicher Zusatzstoff in Nickel-Eisen-Akkus.<ref name="ullmann">U. Wietelmann, R. Bauer: Lithium and Lithium compounds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2000, doi:10.1002/14356007.a15_393</ref>

In Druckwasserreaktoren wird Lithiumhydroxid dem Primärkreislauf zugesetzt, um Borsäure zu neutralisieren und einen pH-Wert von etwa 7,2 zu erreichen.<ref>H.-G. Heitmann: Chemische Belange in Kernkraftwerke. In: Chemie Ingenieur Technik - CIT, 1976, 48, 2, S. 124–129, doi:10.1002/cite.330480210.</ref>

Lithiumhydroxid wird auch als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Fahrzeug-Akkumulatoren (Lithium-Ionen-Akkumulatoren) eingesetzt.<ref name="golem.de">Golem.de: Elektromobilität: Erste Lithiumhydroxid-Raffinerie in Deutschland geplant - Golem.de, abgerufen am 14. September 2020</ref>

Weitere Anwendungsgebiete sind Fotoentwickler, keramische Erzeugnisse und die Herstellung von Boraten.<ref name="Römpp" />

Weblinks

Commons: Lithiumhydroxid – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

International Chemical Safety Card (ICSC) für Vorlage:Linktext-Check bei der International Labour Organization (ILO)Vorlage:Abrufdatum

Einzelnachweise

Vorlage:Klappleiste/Anfang Lithiumhydroxid | Natriumhydroxid | Kaliumhydroxid | Rubidiumhydroxid | Caesiumhydroxid Vorlage:Klappleiste/Ende

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