Ilcloruro di litio, formula LiCl, è un sale di litio cristallino bianco altamente solubile, deliquescente e dal sapore salato. È classificato a bassa tossicità, ma provoca forte irritazione e corrosione agli occhi e alle mucose. Il cloruro di litio è ampiamente utilizzato in metallurgia, negli essiccanti per l’aria condizionata e negli elettroliti delle batterie.
La sua soluzione acquosa presenta una forte conducibilità elettrica, ma deve essere conservata in un ambiente a prova di umidità e occorre prestare attenzione durante la manipolazione a causa delle sue proprietà irritanti. Le sezioni seguenti presentano le caratteristiche di base e le applicazioni del cloruro di litio sotto diversi aspetti.
Che cos'è il cloruro di litio?
Il cloruro di litio è un composto cristallino bianco con proprietà deliquescenti. È altamente solubile in acqua, etanolo ed etere e leggermente solubile in solventi organici come acetone, piridina e ammoniaca liquida. Sebbene la sua struttura sia simile a quella del cloruro di sodio, i legami chimici del LiCl non sono i tipici legami ionici, il che gli consente di sciogliersi in una varietà di solventi organici e di formare vari addotti con etanolo, metanolo e ammine. Questa proprietà rende il cloruro di litio comunemente usato come mezzo nei processi di separazione per estrarlo da cloruri di metalli alcalini.
Inoltre, a causa del piccolo raggio dello ione litio e della sua elevata energia di idratazione, il cloruro di litio ha una solubilità fino a 83 g/100 mL a 20 °C, molto superiore a quella di altri cloruri del gruppo. Di conseguenza, la sua soluzione acquosa presenta proprietà leggermente basiche.
Inoltre, il LiCl può reagire con diverse sostanze. Ad esempio, reagisce con l’acido solforico per produrre solfato di litio e cloruro di idrogeno gassoso. All’aria, il cloruro di litio assorbe facilmente l’umidità e deleca, quindi deve essere conservato in un contenitore sigillato.
Proprietà di base
| Parametri | Valore |
|---|---|
| Formula chimica | LiCl |
| Peso molecolare | 42.39 g/mol |
| Densità | 2.07 g/mL |
| Punto di fusione | 605 °C |
| Punto di ebollizione | 1380 °C |
| Indice di rifrazione | 1.381 |
Il cloruro di litio è altamente solubile in acqua e la sua solubilità aumenta con la temperatura; a 20 °C, circa 84 g di cloruro di litio possono dissolversi in 100 g di acqua. La sua soluzione acquosa è neutra e presenta una buona conducibilità elettrica. Il LiCl possiede anche un’elevata stabilità termica e non si decompone facilmente a secco.
Metodi di preparazione del cloruro di litio
Nella produzione industriale, il LiCl viene preparato principalmente da minerali di litio o da salamoie di laghi salati. I metodi più comuni includono: l’estrazione dal minerale spodumene, che viene frantumato, arrostito e fatto reagire con acido cloridrico, seguito da evaporazione e cristallizzazione per ottenere il prodotto; oppure la produzione da salamoie di laghi salati attraverso processi di evaporazione e separazione. Queste procedure comportano trattamenti sia fisici che chimici e richiedono un attento controllo della temperatura, della concentrazione e di altri parametri.
Alcuni produttori di reagenti producono LiCl anidro mediante filtrazione a caldo di una soluzione acquosa di LiCl evaporata a 100-110 °C, ottenendo un sale anidro. Tuttavia, durante questo processo, il riscaldamento rimuove l’acqua di cristallizzazione e idrolizza parzialmente il LiCl, causando una perdita di HCl e ottenendo un prodotto leggermente basico. La preparazione di LiCl anidro puro richiede metodi più rigorosi, come la disidratazione a pressione ridotta, il co-riscaldamento con NH₄Cl e il riscaldamento in un flusso di HCl secco fino a 200 °C, oppure l’utilizzo di condizioni prive di ossigeno con essiccazione a spruzzo con azoto puro.
Quali sono gli usi del cloruro di litio?
Il cloruro di litio è utilizzato principalmente nei sistemi di condizionamento dell’aria, come fondente, essiccante, reagente chimico e nella produzione di fuochi d’artificio, batterie a secco e litio metallico.
- Il cloruro di litio anidro è una materia prima fondamentale per la produzione di litio metallicoutilizzato principalmente nei processi di elettrolisi.
- Nell’industria metallurgica, serve come additivo nell’elettrolisi dell’alluminio, contribuendo ad abbassare il punto di fusione e a migliorare l’efficienza.
- Nei sistemi di condizionamento dell’aria, le soluzioni di cloruro di litio agiscono come essiccanti, assorbendo l’umidità dall’aria.
- Nell’industria delle batterie, viene utilizzato nella produzione di elettroliti per batterie al litio-manganese, facilitando la conducibilità ionica.
- Il LiCl è utilizzato anche in campo farmaceutico e nella produzione di fuochi d’artificio.
- Nei laboratori, è comunemente utilizzato nella ricerca biologica e chimica.
Sviluppo futuro
Con i progressi tecnologici, le applicazioni del cloruro di litio possono espandersi in nuovi campi, come l’accumulo di energia e la scienza dei materiali. Essendo un composto versatile e comune, il LiCl continua a svolgere un ruolo importante nelle applicazioni industriali e di ricerca.