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: Li2CO3 + Ca(OH)2 -> 2LiOH + CaCO3
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.Michael Schmidt: Rohstoffrisikobewertung – Lithium. In: DERA Rohstoffinformationen. Nr. 33, Berlin 2017, S. 19–21.
Reines Lithiumoxid Li2O reagiert mit Wasser zu Lithiumhydroxid.
Reines Lithiumhydroxid kann durch Reaktion von Lithiumsulfat mit Bariumhydroxid-Oktahydrat hergestellt werden. Das entstehende Monohydrat kann mit P4O10 im Vakuum zum Anhydrat umgesetzt werden.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. Li2SO4 + Ba(OH)2.8H2O -> 2LiOH.H2O + BaSO4 + 6H2O LiOH.H2O -> LiOH + H2O
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.
Eigenschaften Lithiumhydroxid ist ein weißer, durchscheinender Feststoff mit einer Kristallstruktur vom PbO-Typ (, a = 3,549, c = 4,334 Å). 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).
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.U. Wietelmann, R. Bauer: Lithium and Lithium compounds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2000,
In Druckwasserreaktoren wird Lithiumhydroxid dem Primärkreislauf zugesetzt, um Borsäure zu neutralisieren und einen pH-Wert von etwa 7,2 zu erreichen.H.-G. Heitmann: Chemische Belange in Kernkraftwerke. In: Chemie Ingenieur Technik - CIT, 1976, 48, 2, S. 124–129, .
Lithiumhydroxid wird auch als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Fahrzeug-Akkumulatoren (Lithium-Ionen-Akkumulatoren) eingesetzt.Golem.de: Elektromobilität: Erste Lithiumhydroxid-Raffinerie in Deutschland geplant - Golem.de, abgerufen am 14. September 2020
Weitere Anwendungsgebiete sind Fotoentwickler, keramische Erzeugnisse und die Herstellung von Boraten.
Weblinks
Einzelnachweise
Kategorie:Lithiumverbindung Kategorie:Hydroxid