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Lithium

Wichtige Verbindungen

Lithiumhalogenide

Die Lithiumhalogenide, LiX (X = F, Cl, Br, I), sind farblose, im NaCl-Gitter kristallisierende Substanzen. Die technische Darstellung erfolgt in einfacher Weise durch Einwirkung der entsprechenden Halogenwasserstoffsäuren, HX, auf wässrige Lösungen von Lithiumhydroxid, LiOH, oder Lithiumcarbonat, Li2CO3.

Aufgrund seiner besonders hohen Gitterenergie ist Lithiumfluorid, LiF, im Gegensatz zu den anderen Lithiumhalogeniden schwer löslich und kristallisiert wasserfrei. In überschüssigem Fluorwasserstoff löst es sich unter Bildung des Hydrogenfluorids, LiHF2. LiF findet wegen seiner hohen Lichtdurchlässigkeit im infraroten Bereich als Prismenmaterial für IR-Spektrometer Verwendung. Zusammen mit Lithiumchlorid, LiCl, dient es als Schweißmittel für Leichtmetalle wie Aluminium und Magnesium und wird keramischen Materialien, Gläsern, Email oder Glasuren zur Schmelzpunkterniedrigung zugesetzt.

Die starke Solvatation des Li+-Ions bewirkt eine gute Löslichkeit von Lithiumchlorid, -bromid und -iodid in Ethanol, was zur Abtrennung von den anderen Alkalihalogeniden genutzt werden kann. LiCl und LiBr werden in Heizbädern, als Trockenmittel in Klimaanlagen und für rote Flammenfärbungen in der Pyrotechnik (neben Lithiumnitrat, LiNO3) eingesetzt.

Lithiumhydroxid

Lithiumhydroxid, LiOH, wird technisch durch Umsetzung von Lithiumcarbonat, Li2CO3, mit Calciumhydroxid, Ca(OH)2, gewonnen:

Li2CO3+ Ca(OH)2 2LiOH+ CaCO3

Eine weitere Darstellungsmethode ist die doppelte Umsetzung (Metathese) von Lithiumsulfat, Li2SO4, mit Natronlauge, NaOH, wobei in der Kälte zuerst Na2SO4 · 10 H2O auskristallisiert:

Li2SO4+ 2NaOH 2LiOH+ Na2SO4

In Lösung verbleibt LiOH, das beim Einengen als Monohydrat LiOH · H2O ausfällt. Lithiumhydroxid entsteht darüber hinaus auch bei der Elektrolyse einer wässrigen LiCl-Lösung. Große Mengen der Verbindung werden in der keramischen Industrie als Flussmittel, in der Fettindustrie zur Herstellung von Schmiermitteln sowie zur CO2-Absorption benötigt.

Lithiumcarbonat

Lithiumcarbonat, Li2CO3, bildet die Ausgangsverbindung für die Darstellung der meisten anderen Lithiumsalze. Es ist im Unterschied zu den Carbonaten der übrigen Alkalimetalle in Wasser schwerlöslich und kann daher aus Lithiumsalzlösungen durch Zugabe von Carbonat leicht ausgefällt werden. Zu seiner Gewinnung erfolgt eine Umsetzung lithiumhaltiger Salzsolen oder Wasserextrakte, die durch Behandlung lithiumhaltiger Erze mit Schwefelsäure oder Soda, Na2CO3 erhalten werden. Wie andere Lithiumverbindungen dient auch das Carbonat zur Schmelzpunkterniedrigung bzw. als Flussmittel in der Glas-, Email- und Keramikindustrie.

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