Lithium hydride

Lithium hydride Chemical Properties,Uses,Production

Chemical Properties

LiH(リチウムヒドライド)は、純白な結晶塩(面心立方)物質で、工学材料として多くの技術で興味深い性質を持っています。 例えば、水素を多く含み、軽いため、原子力発電所の中性子遮蔽材や減速材として利用されている。 また、高い核融合熱と軽さを活かして、人工衛星の太陽光発電の蓄熱材としても利用されており、様々な用途でヒートシンクとして使用されています。 一般的にLiHの製造工程では、LiHの融点(688℃)以上の温度で取り扱われます。
lithium hydride 3d model
Lithium hydrideは、リチウム陽イオンとヒドリドアニオンを持つ典型的なイオン性水素化合物です。 溶融した物質を電気分解すると、陰極にリチウム金属、陽極に水素が生成される。 また、リチウムハイドライドと水の反応により水素ガスが発生することから、負に帯電した水素であることが分かります。

化学的性質

水素化リチウムはオフホワイトからグレーがかった半透明で無臭の固体または白色の粉末であり、光に当たると急速に濃くなる。

物理的性質

白色結晶性固体、立方晶、密度0.82 g/cm3、融点686.4℃、水に分解し、酸に溶ける。

用途

水素化リチウムは、水素化リチウムアルミニウムやシランの製造、強力な還元剤、有機合成の縮合剤、携帯用水素供給源、軽量核遮蔽材として使用されている。 現在では、宇宙用発電システムの熱エネルギー貯蔵に利用されている(Morris et al.1988)。

用途

水素化リチウムは青白い結晶で、水中では可燃性であり、水に濡れると水素ガスが発生するため、その供給源として利用される。 また、優れた乾燥剤、還元剤であり、核反応による放射線から身を守るための遮蔽物でもある。

用途

業界

用途

役割/利益

水素
水素貯蔵

貯蔵材料/あらゆる水素化物で最も高い水素含有量を持つ

水素の調製
水素源/水と激しく反応して水素を得る

核分裂原子炉
中性子遮蔽材
熱核兵器
核融合燃料(リチウムー6重水素化物)

天体観測
ロケット燃料
優れた熱的価値

有機化学

錯体金属水素化物の合成
原料
LiAlH4の調製。LiBH4、LiBHET3など。
他の水素化物アミドおよび2H同位体化合物の調製
還元剤

調製

リチウムヒドリドはリチウム金属を440℃以上に水素で加熱し、調製される。 この反応は発熱性であり、いったん反応が始まれば外部からの加熱なしに制御することができる。 生成熱は水素化ナトリウムより大きい:2Li + H2 → 2LiH

定義

水素化リチウム。 立方体の白色固体で、比重は0.82、質量は680℃、約850℃で分解する。 500℃以上の温度で元素を直接結合して生成される。 水素化リチウムの結合は、溶融塩の電気分解で水素が陽極から放出されることから、大部分がイオン結合、すなわちLi+H-であると考えられている。 この化合物は、水と激しく発熱反応し、水素および水酸化リチウムを生成します。この化合物は、他の水素化物を生成する還元剤として使用され、2重水素化リチウムは、様々な有機化合物の重水素化に特に有用です。

反応

水素化リチウムは水と激しく反応し、水素を発生しながら水酸化リチウムを形成します:
LiH + H2O → LiOH + H2
また、アンモニアと反応しリチウムアミドを作って水素を発生します:
LiH + NH3 → LiNH2 + H2
水素化リチウムは強い還元剤で、したがって酸素を含む化合物に反応することになります。 金属や非金属の安定性の高い多くの酸化物でも還元されることがある。
Fe3O4 + 4LiH → 3Fe + 4NaOH
2LiH + CO2 → Li2O + C + H2O
酸化剤とは激しく反応する。Li+とH-イオンからなる水素化リチウムは、強力な還元剤である水素化アルミニウムと反応し、陽イオンと陰イオンのイオン塩としての性質、例えば強電解質としての性質を示すようになった。 このため、融点よりやや低い温度で電解すると、Li+イオンとH¯イオンに解離する。 陽極では水素ガスが発生する。
水素化物イオンであるH:¯は強塩基であり、アルコール類と反応してアルコキシドを形成し、水素が放出されるであろう。
CH3CH2OH + LiH → CH3CH2OLi + H2
(ethanol) (lithium ethoxide)
(CH3)3COH + LiH → (CH3)3COLi + H2
(tert-butanol) (lithium tert-butoxide)

概 要

白いまたは半透明の結晶塊または粉体であります。 市販品は微量のリチウムがコロイド状に分散しているため、淡青灰色の塊状である。

空気 &水との反応

空気中で容易に燃焼し、特に粉末の場合は顕著である。 湿った空気中では自然発火することがある。 水と急速に反応し、苛性ソーダの水酸化リチウムと水素を生成する。

反応性プロファイル

水素化リチウムは強い還元剤である。 ほとんどの酸化性物質と接触すると激しく分解する可能性がある。 水と発熱的に反応し、苛性ソーダの水酸化リチウムと水素ガスが生成され、水素は発火することがある。 湿った空気中で自然発火する可能性がある。 液体酸素との混合物は爆発する。 酸化二窒素と接触すると発火する。

健康被害

水素化リチウムによる健康被害は、以下の性質に起因すると考えられる。 (1)水素化物の腐食性、(2)加水分解して強塩基性水酸化リチウムになる、(3)リチウム金属が毒性を持つ、などである。 7833>この化合物は、皮膚に対して強い腐食性があり、目に入ると強い刺激を受け、傷害を受ける可能性があります。 体液で加水分解し、水酸化リチウムを生成することがあり、これも皮膚に対して腐食性があり、目に有害である。 動物実験では、10mg/m3を超える粉塵または蒸気の暴露は、体毛および皮膚を侵食し、目に重度の炎症を引き起こし、外鼻中隔の破壊につながった(ACGIH 1986)と報告されている。 慢性的な影響は観察されていない。

火災時の危険性

火災時には、刺激性のアルカリガスが発生する可能性がある。 水素化リチウムは、炎、熱、または酸化性物質と接触すると爆発する可能性のある空気中の粉塵雲を形成することがあります。 また、亜酸化窒素と水素化リチウムを混合すると自然発火することがある。 また、水素化リチウムは液体酸素と爆発性の混合物を形成する。 熱、水分、酸との接触により発熱し、水素及び水酸化リチウムを発生する。 空気および湿気、亜酸化窒素、強酸化剤、液体酸素と混触しない。 水素化リチウムは空気中で自然発火することがあるので、空気や水分と接触しないように管理、取り扱いをする。 亜酸化窒素と接触した場合、空気中の粉体が水分に触れると発火する可能性がある。

Safety Profile

吸入すると中毒を起こす。 眼、皮膚、粘膜を強く刺激する。 水分と接触すると水酸化リチウムを生成する。 生成された水酸化リチウムは非常に苛性であるため、特に肺や呼吸器官、皮膚、粘膜に強い毒性がある。 粉末は空気中で自然発火する。 この固体は湿った空気中で自然発火することがある。 粉体と液体酸素の混合物は爆発性がある。 酸化二窒素、酸素、水分との接触により発火する。 消火には、ドライケミカルの特殊混合物を使用する。 リチウム化合物および水和剤の項も参照。

潜在的暴露

水素化リチウムは、水素化リチウムアルミニウムの調製、乾燥剤、水素発生装置、有機合成における還元剤、ケトンおよび酸エステルとの縮合剤として使用されます。

storage

汚染や火災を避けるため、不活性雰囲気下で取り扱うこと。 粉末状の水素化リチウムは空気に触れると容易に燃焼する。 しかし、大きな破片は燃えにくい。 水素化リチウムは、他の強塩基と同様に皮膚に有害であり、取り扱いに注意が必要である。

船舶

UN1414 リチウム、ハザードクラス。 4.3、ラベル:4.3-濡れると危険な物質。 UN2805 リチウムハイドライド、溶融固体、危険物クラス。 4.3; ラベル 4.3-濡れると危険

Purification Methods

白色粉末でなければならないが、そうでなければ交換する。 空気に触れると急速に濃くなり、H2Oで分解してH2とLiOHを与え、低級アルコールと反応する。 H2Oに1g入れると2.8LのH2が発生する(爆発する可能性がある)。

不適合

強い還元剤。 酸化剤、ハロゲン化炭化水素と相容れず、酸により火災や爆発を起こすことがある。 水と反応し、苛性ソーダ水酸化リチウムと可燃性水素ガスを生成し、引火することがある。 湿った空気中で自然発火することがあり、消火後再着火することがある。 濡れると危険。 水と反応し、水素及び水酸化リチウムを生成する。 粉末状で液体酸素と爆発性化合物を形成する。 酸と接触すると発熱分解し、約500℃に加熱すると可燃性の水素ガスを発生する。 カルボン酸、低級アルコール、塩素、アンモニア(400℃)と反応し、爆発性の水素ガスを発生する。

廃棄物処理

水素化リチウムは、砂と混合し、ブタノール、水を噴霧して中和し、水とともに下水道へ流すことができる。

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