1. 简单百科
  2. 硫酸锂

硫酸锂

硫酸锂(英文名: Sulfate)是一种无机化合物化学式为,分子量为110.0。常温下的硫酸锂为白色晶体熔点为845℃,密度为2.22g/cm³,可溶于水,不溶于乙醇丙酮乙酸乙酯。硫酸锂有三种晶体结构,分别为无色单斜晶系的α-Li₂SO₄,六方或斜方晶体的β-Li₂SO₄,立方晶系γ-Li₂SO₄。硫酸锂可以和许多盐类发生复分解反应或加合反应,生成的锂盐或含锂复盐;可与酸作用,根据不同条件和不同酸可产生不同产物。

硫酸锂常利用碳酸锂和硫酸为原料反应制备,用于换能器的换能元件,生产绿蓝色荧光涂料,压电晶片材料和高强度玻璃等方面。

物质结构

硫酸锂有三种晶体结构,分别为无色单斜晶体的α-Li₂SO₄,六方或斜方晶体的β-Li₂SO₄,立方晶体γ-Li₂SO₄。一般温度下硫酸锂以单斜晶系的α-Li₂SO₄形式稳定存在,在加热至500℃以下的条件下硫酸锂以六方或斜方晶体的β-Li₂SO₄形式存在,继续加热则会转变为γ-Li₂SO₄形式。

理化性质

物理性质

常温下的硫酸锂为白色晶体熔点为845℃,密度为2.22g/cm³,可溶于水(在20℃的水中的溶解度为34.2g/100g)且大多数盐类物质不同,其在水中溶解度随温度的升高而降低,且溶于水时放热。不溶于乙醇丙酮乙酸乙酯。硫酸锂具有一定的吸湿性,在水溶液中呈中性,且水中结晶会生成其一水合物.硫酸锂的折射率为1.465,900℃时的表面张力为222mN/m。

化学性质

硫酸锂和硫酸在蒸发的条件下反应可生成硫酸氢锂,或在-20℃电解的情况下生成过硫酸锂。

硫酸锂可与盐酸反应生成硫酸氢锂和氯化锂,与过量盐酸反应则完全生成氯化锂。

红热的硫酸锂与硫化氢作用,可生成氢硫化锂和硫酸。

硫酸锂与氢氧化钡溶液可生成氢氧化锂,同时生成硫酸白色沉淀。

制备方法

常用方法

利用碳酸锂硫酸为原料反应即可制备硫酸锂,碳酸锂可通过锂矿石制备。反应方程式如下:

向碳酸锂的悬浮液中缓慢加入稀硫酸溶液,待碳酸锂溶液中的悬浮物全部溶解,即可获得硫酸锂水溶液。对其进行蒸发浓缩并结晶即可获得一水合硫酸锂。对一水合硫酸锂采用120℃左右的烘干脱水即可制备获得碘化钠盐。

其他方法

应用领域

电子元件

硫酸锂可作为可发出超声波的换能器的换能元件,具有易于获得使分辨力良好所需的最佳声阻尼、中等变换效率和可忽略的模式干扰等优点,但会有易碎和使用温度限制等缺点。

医药制剂

锂盐可以作为精神科临床科所使用的抗狂躁药物,如硫酸锂。锂盐中的锂离子可以抑制去甲盐酸肾上腺素敏感的腺酸环化酶,它可以重新调节钙通道,降低多种神经受体的敏感性,同时还有着对抗甲状腺素的作用。锂对情感性障碍有明显的调节作用,对躁狂症的治疗更具有其特殊作用,还可预防双相情感障碍(躁狂和抑郁)的复发。

压电晶片材料

硫酸锂的一水合物是人工培育的单晶,作为压电晶片材料时,具有接受灵敏度高,发射特性介于石英钛酸钡之间,声阻抗较小可以用来制作水浸探头。又因其易溶于水,需要完全密封且晶片背面易于阻尼,也适合制成窄脉冲发射和接受的探头。

其他

硫酸锂还可用于制备高强度玻璃、焰火和陶瓷。除此之外,还可以在化学分析中,用于钙镁的分离。除此之外,以硫酸锂为原料可以生产绿蓝色荧光涂料。硫酸锂可作为水泥早强剂,提高水泥凝结并加速水泥的硬化过程。

安全事宜

硫酸锂具有一定的生理毒性,下为硫酸锂的实验毒性:

小鼠口服LD50(半数致死量)=613mg/kg;

大鼠口服LD50(半数致死量)=1190mg/kg;

大鼠皮下LD50(半数致死量)=953mg/kg。

参考资料

PubChem COMPOUND SUMMARY:Lithium Sulfate.pubchem.2023-06-26