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 1492: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1492: 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 Lithiumhydroxid 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
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[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

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" />