- Idruro di litio Proprietà chimiche, usi, produzione
- Proprietà chimiche
- Proprietà chimiche
- Proprietà fisiche
- Usi
- Usi
- Usi
- Preparazione
- Definizione
- Reazioni
- Descrizione generale
- Aria &Reazioni con l’acqua
- Profilo di reattività
- Pericolo per la salute
- Pericolo di incendio
- Profilo di sicurezza
- Esposizione potenziale
- Stoccaggio
- Spedizione
- Metodi di purificazione
- Incompatibilità
- Smaltimento dei rifiuti
Idruro di litio Proprietà chimiche, usi, produzione
Proprietà chimiche
L’idruro di litio (LiH) è una sostanza cristallina salina (cubica a facce centrate) che è bianca nella sua forma pura, come un materiale di ingegneria, ha proprietà di interesse in molte tecnologie. Per esempio, l’alto contenuto di idrogeno e il peso leggero del LiH lo rendono utile per scudi e moderatori di neutroni nelle centrali nucleari. Inoltre, l’alto calore di fusione combinato con il peso leggero rende il LiH appropriato per i mezzi di immagazzinamento del calore per le centrali solari sui satelliti e può essere usato come dissipatore di calore per diverse applicazioni. Tipicamente, i processi per la produzione di LiH comportano la manipolazione di LiH a temperature superiori al suo punto di fusione (688 DC). L’acciaio inossidabile di tipo 304L è utilizzato per molti componenti di processo che maneggiano il LiH fuso.
L’idruro di litio è un tipico idruro ionico con cationi di litio e anioni idruro. L’elettrolisi del materiale fuso porta alla formazione di litio metallico al catodo e di idrogeno all’anodo. La reazione idruro di litio-acqua, che provoca il rilascio di idrogeno gassoso, è anche indicativa di un idrogeno caricato negativamente.
Proprietà chimiche
L’idruro di litio è un solido da bianco sporco a grigiastro, traslucido, inodore o polvere bianca che si scurisce rapidamente all’esposizione alla luce.
Proprietà fisiche
Solido cristallino bianco; cristalli cubici; densità 0,82 g/cm3; fonde a 686,4°C; si decompone in acqua; solubile in acidi.
Usi
L’idruro di litio è usato nella produzione di idruro di alluminio e silano, come potente agente riducente, come agente di condensazione nella sintesi organica, come fonte portatile di idrogeno e come materiale leggero di schermatura nucleare. Attualmente viene utilizzato per immagazzinare energia termica per sistemi di energia spaziale (Morris et al. 1988).
Usi
L’idruro di litio è un cristallo bianco-bluastro che è infiammabile nell’umidità, usato come fonte di gas idrogeno che si libera quando il LiH si bagna. Il LiH è un eccellente essiccante e agente riducente, nonché uno scudo che protegge dalle radiazioni create dalle reazioni nucleari.
Usi
Preparazione
L’idruro di litio si prepara riscaldando il litio metallico con idrogeno sopra 440°C. La reazione è esotermica e può essere controllata una volta iniziata, senza riscaldamento esterno. Il calore di formazione è maggiore di quello dell’idruro di sodio: 2Li + H2 → 2LiH
Definizione
idruro di litio: Un solido bianco, LiH; cubico; r.d. 0.82; m.p. 680°C; si decompone a circa 850°C. Viene prodotto per combinazione diretta degli elementi a temperature superiori ai 500°C. Si ritiene che il legame nell’idruro di litio sia in gran parte ionico, cioè Li+H-, come sostenuto dal fatto che l’idrogeno viene rilasciato dall’anodo durante l’elettrolisi del moltensalt. Il composto reagisce violentemente ed esotermicamente con l’idrogeno e l’idrossido di litio del giocattolo dell’acqua. è usato come agente riducente per preparare altri idruri e il composto 2Hisotopico, il litiodeuteride, è particolarmente prezioso per la deuterazione di una serie di composti organici. l’idruro di litio è stato usato anche come materiale schermante per i neutroni termici.
Reazioni
L’idruro di litio reagisce vigorosamente con l’acqua, formando idrossido di litio con l’evoluzione dell’idrogeno:
LiH + H2O → LiOH + H2
L’idruro reagisce anche con l’ammoniaca formando ammide di litio ed evolvendo idrogeno:
LiH + NH3 → LiNH2 + H2
L’idruro di litio è un forte agente riducente e, quindi, reagisce con composti che contengono ossigeno. Anche molti ossidi altamente stabili di metalli e non metalli possono essere ridotti. Riduce gli ossidi di metallo ai metalli e l’anidride carbonica al carbonio:
Fe3O4 + 4LiH → 3Fe + 4NaOH
2LiH + CO2 → Li2O + C + H2O
Subisce reazioni violente con agenti ossidanti.
L’idruro di litio reagisce con l’idruro di alluminio formando l’idruro di alluminio di litio, un potente agente riducente:LiH + AlH3 → LiAlH4
L’idruro di litio composto da ioni Li+ e H- presenta proprietà di un sale ionico, sia cationico che anionico; come un forte elettrolita. Così, quando viene elettrolizzato a temperature leggermente inferiori al suo punto di fusione, si dissocia in ioni Li+ e H¯. L’idrogeno gassoso viene liberato all’anodo.
Lo ione idruro, essendo H:¯ una base forte, reagirebbe con gli alcoli, formando alcossidi e liberando idrogeno:
CH3CH2OH + LiH → CH3CH2OLi + H2
(etanolo) (etossido di litio)
(CH3)3COH + LiH → (CH3)3COLi + H2
(terz-butanolo) (terz-butossido di litio)
Descrizione generale
Una massa cristallina o polvere bianca o traslucida. Il prodotto commerciale è grumi grigio-bluastri leggeri dovuti alla presenza di quantità minime di litio disperso colloidalmente.
Aria &Reazioni con l’acqua
Brucia facilmente in aria, particolarmente se in polvere. Può infiammarsi spontaneamente in aria umida. Reagisce rapidamente con l’acqua per formare idrossido di litio caustico e idrogeno.
Profilo di reattività
L’idruro di litio è un forte agente riducente. Può decomporsi violentemente a contatto con la maggior parte dei materiali ossidanti. Reagisce esotermicamente con l’acqua per formare idrossido di litio caustico e idrogeno gassoso; l’idrogeno può infiammarsi. Può infiammarsi spontaneamente in aria umida. Le miscele con ossigeno liquido sono esplosive. Si incendia a contatto con l’ossido di dinitrogeno.
Pericolo per la salute
Il pericolo per la salute dovuto all’idruro di litio può essere attribuito alle seguenti proprietà: (1) corrosività dell’idruro, (2) il suo idrossido di litio fortemente basico hydrolysisto e (3) la tossicità del metallo del litio. Tuttavia, l’ultima proprietà, che può sorgere a causa della formazione di litio risultante dalla decomposizione dell’idruro di litio e del ruolo metabolico del litio, non è ancora stabilita.
Questo composto è altamente corrosivo alla pelle. Può idrolizzare con il fluido corporeo, formando idrossido di litio, che è anche corrosivo per la pelle e dannoso per gli occhi. Test sugli animali hanno indicato che l’esposizione alla sua polvere o vapore ad un livello superiore a 10 mg/m3 ha eroso la pelliccia e la pelle del corpo, ha causato una grave infiammazione degli occhi e ha portato alla distruzione del nasalseptum esterno (ACGIH 1986). Non sono stati osservati effetti cronici.
Pericolo di incendio
In un incendio, possono formarsi fumi alcalini irritanti. L’idruro di litio può formare nuvole di polvere in aria che possono esplodere a contatto con fiamme, calore o materiali ossidanti. Inoltre, l’accensione spontanea si verifica quando l’ossido di azoto e l’idruro di litio sono mescolati. L’idruro di litio forma anche miscele esplosive con ossigeno liquido. Il contatto con il calore, l’umidità o l’acido causa una reazione esotermica e l’evoluzione dell’idrogeno e dell’idrossido di litio. Incompatibile con aria e umidità, protossido di azoto, ossidanti forti e ossigeno liquido. L’idruro di litio può infiammarsi spontaneamente in aria e deve essere mantenuto e maneggiato fuori dal contatto con aria e umidità. Qualsiasi contatto con il protossido di azoto; le polveri trasportate dall’aria possono infiammarsi al contatto con l’umidità.
Profilo di sicurezza
Veleno per inalazione. Un grave irritante per gli occhi, la pelle e le mucose. A contatto con l’umidità si forma idrossido di litio. Il LiOH formato è molto caustico e quindi altamente tossico, in particolare per i polmoni e le vie respiratorie, la pelle e le membrane mucose. La polvere si infiamma spontaneamente in aria. Il solido può infiammarsi spontaneamente in aria umida. Le miscele della polvere con ossigeno liquido sono esplosive. Si infiamma a contatto con ossido di dinitrogeno, ossigeno + umidità. Per combattere il fuoco, utilizzare miscele speciali di prodotti chimici secchi. Vedere anche COMPOSTI DI LITIO e IDROGENO.
Esposizione potenziale
L’idruro di litio è usato nella preparazione dell’idruro di alluminio di litio; come essiccante; è usato nei generatori di idrogeno e nella sintesi organica come agente riducente e condensante con chetoni ed esteri acidi; si dice che sia usato nelle armi termonucleari.
Stoccaggio
Il prodotto dovrebbe essere maneggiato in un’atmosfera inerte per evitare la contaminazione e un incendio. L’idruro di litio in polvere brucia facilmente se esposto all’aria. Tuttavia, grandi pezzi del materiale sono meno infiammabili. L’idruro di litio, come altre basi forti, è dannoso per la pelle e deve essere maneggiato con cautela.
Spedizione
UN1414 Litio, Classe di pericolo: 4.3; Etichette:4.3-Pericoloso quando il materiale è bagnato. UN2805 Litio idruro, solido fuso, Classe di pericolo: 4.3; Etichette: 4.3-Pericoloso se bagnato
Metodi di purificazione
Dovrebbe essere una polvere bianca; altrimenti sostituirla. Scurisce rapidamente all’esposizione all’aria e viene decomposto da H2O per dare H2 e LiOH, e reagisce con gli alcoli inferiori. Un grammo in H2O libera 2,8L di H2 (potrebbe essere esplosivo).
Incompatibilità
Un forte agente riducente. Incompatibile con ossidanti, idrocarburi alogenati; gli acidi possono causare incendi ed esplosioni. Reagisce con l’acqua, formando idrossido di litio caustico e gas di idrogeno infiammabile; la reazione può causare l’accensione. Può infiammarsi spontaneamente in aria umida e può riaccendersi dopo l’estinzione del fuoco. Pericoloso se bagnato. Reagisce con l’acqua per formare idrogeno e idrossido di litio. La forma in polvere e l’ossigeno liquido formano un composto esplosivo. Si decompone esotermicamente a contatto con acidi e al riscaldamento a circa 500C, producendo gas di idrogeno infiammabile. Reagisce con acidi carbossilici, alcoli inferiori; cloro e ammoniaca (a 400C), formando gas di idrogeno esplosivo.
Smaltimento dei rifiuti
L’idruro di litio può essere mescolato con sabbia, spruzzato con butanolo e poi con acqua, neutralizzato e scaricato in una fogna con acqua