Нитрит лития
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Нитрит лития | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.033.600 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| ЛиНО 2 | |
| Молярная масса | 52.9465 g/mol |
| Появление | белые гигроскопичные кристаллы [ 1 ] |
| Температура плавления | 222 ° С (432 ° F; 495 К) [ 1 ] |
| 49 вес.% (20 °С) [ 2 ] | |
| Термохимия [ 3 ] | |
Стандартный моляр
энтропия ( S ⦵ 298 ) |
96,0 Дж/моль К |
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
−372,4 кДж/моль |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ )
|
-302,0 кДж/моль |
Энтальпия плавления (Δ f H ⦵ фу )
|
9,2 кДж/моль |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Нитрит лития представляет собой литиевую соль азотистой кислоты с формулой LiNO 2 . Это соединение гигроскопично и хорошо растворяется в воде. Он используется в качестве ингибитора коррозии в строительных растворах . [ 4 ] Он также используется в производстве взрывчатых веществ из-за его способности нитрозировать кетоны при определенных условиях. [ 5 ]
Подготовка
[ редактировать ]Нитрат лития (LiNO 3 ) подвергается термическому разложению при температуре выше 500 °C с выделением нитрита лития и кислорода по следующей реакции: [ 6 ]
- 2LiNO 3 → 2LiNO 2 + O 2 (при ~500 °С)
Нитрит лития также можно получить путем реакции оксида азота (NO) с гидроксидом лития (LiOH), как показано ниже: [ 6 ]
- 4NO + 2LiOH → 2LiNO 2 + N 2 O + H 2 O
- 6NO + 4LiOH → 4LiNO 2 + N 2 + 2H 2 O
Кристаллизация и кристаллическая структура
[ редактировать ]Кристаллы нитрита лития наиболее эффективно можно получить путем взаимодействия сульфата лития и нитрита бария в водном растворе. Однако эти кристаллы также можно получить путем смешивания равных количеств сульфата лития и нитрита калия в высококонцентрированном водном растворе. Далее следует значительное выпаривание и фильтрация, при которой удаляют образовавшийся осадок сульфата калия и сульфата лития-калия после дальнейшего выпаривания и экстракции абсолютным спиртом. [ 7 ]
Нитрит лития исключительно растворим в абсолютном спирте. Однако нитрит калия плохо растворим. Это делает абсолютный спирт предпочтительным растворителем для кристаллизации нитрита лития, поскольку кристаллы можно экстрагировать практически в чистом состоянии. Спиртовой раствор при испарении оставит белый осадок в виде мелких кристаллов. Добавление к этому остатку небольшого количества воды приведет к образованию более крупных игольчатых кристаллов моногидрата нитрита лития (LiNO 2 ·H 2 O). [ 7 ]
Вышеупомянутые методы приведут к получению плоских кристаллов игольчатой формы. Эти кристаллы белые, обычно размером 1–2 см. в длину. При температуре ниже 100 °C эти кристаллы плавятся в собственной кристаллизационной воде и имеют тенденцию медленно терять воду. При температуре выше 160 °C произойдет быстрое обезвоживание, а также незначительная потеря оксида азота. В результате быстрого обезвоживания остается остаток, почти полностью состоящий из безводной соли. [ 7 ] Эта безводная соль чрезвычайно растворима в воде и легко образует перенасыщенный раствор. Кристаллы моногидрата будут осаждаться из этого перенасыщенного раствора при охлаждении или при добавлении готовых кристаллов соли. [ 7 ]
Промышленное использование
[ редактировать ]Арматурные стержни, готовые бетонные смеси и ремонтные материалы часто подвергаются коррозии. Эти ресурсы будут быстро деградировать из-за воздействия хлоридов и карбонизации . Это не только влияет на срок службы таких материалов, но и требует немалых затрат на ремонт подобных дефектов. Нитрит лития и нитрит кальция обычно используются в строительной отрасли как средство защиты железобетонных конструкций от коррозии. В отличие от ингибиторов нитрита кальция, нитрит лития особенно ценен за ингибирование коррозии и устойчивость к карбонизации, когда не используется ускоренный процесс твердения и когда добавляется высокая концентрация цемента - 10% и более по массе. [ 4 ]
Вообще говоря, изучение эффективности таких ингибиторов проводилось деструктивными методами. Эти исследования требуют помещения образцов в зону ускоренной коррозии и измерения степени коррозии. «Однако чрезвычайно сложно измерить эффект ингибиторов коррозии в реальных конструкциях, используя разрушающий метод».
Недавно были разработаны датчики, которые могут измерять изменения электрического сопротивления из-за коррозии железа и, таким образом, указывать степень коррозии материала. Эти датчики обеспечивают неразрушающий способ оценки степени коррозии бетонных материалов. Поэтому действие нитрита лития как ингибитора коррозии изучалось и неразрушающими методами. [ 4 ]
В Корее было проведено исследование с целью экспериментального определения наиболее эффективной дозы и эффективности ингибиторов коррозии на основе нитрита лития. В этом эксперименте использовалось молярное соотношение ионов нитрита к ионам хлорида (NO 2 − /Cl − ) в качестве тестового параметра. В этом исследовании сделан вывод, что дозировка нитрита лития, равная 0,6 мольного соотношения ионов нитрита и хлорида, является успешной дозировкой для строительного раствора, содержащего хлориды. [ 4 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Хейнс, с. 4,70
- ^ Хейнс, с. 5.170
- ^ Хейнс, стр. 5.25, 6.159.
- ^ Jump up to: а б с д Ли, Хан Сын; Шин, Сон Ву (2007). «Оценка влияния ингибитора коррозии нитрита лития с помощью датчиков коррозии, встроенных в раствор». Строительство и строительные материалы . 21 : 1–6. doi : 10.1016/j.conbuildmat.2006.01.004 .
- ^ Чен, МФ; Макдональд, Сан-Франциско (1974). «Нитрозирование нитритом лития» . Канадский химический журнал . 52 (9): 1760–1761. дои : 10.1139/v74-253 .
- ^ Jump up to: а б Гринвуд, Н. Н. и Эрншоу, А. (1997) Химия элементов , 2-е изд.; Reed Educational and Professional Publishing Ltd: Оксфорд. Ч. 4.3.5, с. 90. ISBN 0750633654
- ^ Jump up to: а б с д Болл, Уолтер Крэйвен; Абрам, Гарольд Хеллинг (1913). «225.— Нитриты таллия, лития, цезия и рубидия». Дж. Хим. соц., пер . 103 : 2130–2134. дои : 10.1039/CT9130302130 .
Цитируемые источники
[ редактировать ]- Хейнс, Уильям М., изд. (2016). Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.). ЦРК Пресс . ISBN 9781498754293 .