[科普中國]-溴化鋰

溴化鋰，分子式：LiBr。白色立方晶系結(jié)晶或粒狀粉末，極易溶于水，溶于乙醇和乙醚，微溶于吡啶，可溶于甲醇、丙酮、乙二醇等有機溶劑。 它是一種高效的水蒸氣吸收劑和空氣濕度調(diào)節(jié)劑?？捎米魑帐街评鋭袡C化學(xué)中的氯化氫脫除劑、纖維蓬松劑，醫(yī)藥上的催眠劑和鎮(zhèn)靜劑，還用于感光工業(yè)、分析化學(xué)試劑以及某些高能電池中的電解質(zhì)。

物性數(shù)據(jù)1、 性狀：白色粉末或粒狀晶體，屬立方晶系.無色透明或淡黃色液體。

2、密度（g/mL，25/4℃）：3.464。

3、熔點（oC）：442～547。

5、沸點（oC,常壓）：1265。

19、溶解性：可溶于水，溶于乙醇和乙醚；微溶于吡啶；可溶于甲醇、丙酮、乙二醇等有機溶劑。

計算化學(xué)數(shù)據(jù)1、疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：無

2、氫鍵供體數(shù)量：0

3、氫鍵受體數(shù)量：1

4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

5、互變異構(gòu)體數(shù)量：無

6、拓?fù)浞肿訕O性表面積：80.3

7、重原子數(shù)量：2

8、表面電荷：0

9、復(fù)雜度：2

10、同位素原子數(shù)量：0

11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15、共價鍵單元數(shù)量：21

化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，在大氣中不易變質(zhì)不易分解?？膳c氨或胺形成一系列的加成化合物，如一氨合溴化鋰、二氨合溴化鋰、三氨合溴化鋰、四氨合溴化鋰。本品也可以和丁基鋰形成穩(wěn)定的配合物，該配合物在醚中十分穩(wěn)定，故經(jīng)常使用溴丁烷合成丁基鋰。同時，溴化鋰也與溴化銅、溴化高汞、碘化高汞、氰化高汞、溴化鍶等能形成可溶性鹽。溴化鋰在空氣中對鋼鐵有很強的腐蝕作用，但在真空狀態(tài)下加入緩蝕劑，基本上不腐蝕金屬。

合成方法1、中和法

氫氧化鋰與氫溴酸進行中和反應(yīng)，反應(yīng)液經(jīng)脫色、過濾、濃縮濾液、過濾、濃縮、結(jié)晶、分離，制得溴化鋰粒狀粉末成品。其反應(yīng)方程式如下：

LiOH+HBr=LiBr+H2O

2、溴化鐵法

將鐵屑與溴素作用生成溴化鐵，再以碳酸鋰與溴化鐵作用制得溴化鋰。該法工藝較為繁雜，容易造成溴化鋰損失而降低收率。

3、將純凈的碳酸鋰溶解于氫溴酸溶液中，蒸發(fā)至干，除凈CO2和水分，即得溴化鋰。

如果要制得特別純凈的溴化鋰，則可進行再結(jié)晶數(shù)次，除去大部分雜質(zhì)。具體操作如下：將氫溴酸加入LiBr溶液中使溴化鋰沉淀。通入氮氣同時加熱上述溶液和沉淀以除去過量的酸。在氮氣氛圍下將沉淀濾出。利用溴化鋰在不同溫度下，在水中溶解度的較大差別進行再結(jié)晶，重復(fù)再結(jié)晶4～5次。最后在鉑容器里，氮氣氛圍中160℃保持7天以上，將這樣的精制溴化鋰封入玻璃管中保存。

4、先將碳酸鋰配制成55%～60%的溶液，加熱并不斷攪拌下慢慢加入稍過量的45%的氫溴酸進行反應(yīng)：

Li2CO3+2HBr=2LiBr+CO2+H2O

反應(yīng)結(jié)束后，濾去不溶物，將濾液加熱濃縮至出現(xiàn)少量結(jié)晶，停止加熱，冷卻結(jié)晶，待結(jié)晶完全后，分去母液，干燥脫水，即可得成品。母液可重新濃縮、結(jié)晶2。

貯存方法1、應(yīng)貯存于通風(fēng)、干燥的庫房中。

2、包裝應(yīng)密封、防潮。運輸時要防雨淋和防日光曝曬。

毒性大劑量服入溴化鋰會抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，長期吸入可導(dǎo)致皮膚斑疹及中樞神經(jīng)的紊亂。

應(yīng)用情況是一種高效水蒸氣吸收劑和空氣濕度調(diào)節(jié)劑。制冷工業(yè)廣泛用作吸收式制冷劑，有機工業(yè)用作氯化氫脫陳劑和有機纖維膨脹劑。醫(yī)藥上用作催眠劑和鎮(zhèn)靜劑。電池工業(yè)用作高能電池和微型電池的電解質(zhì)。此外，也用于照相行業(yè)和分析化學(xué)中3。

水溶液性質(zhì)(1)無色液體，有咸味，無毒，加入鉻酸鋰后溶液呈淡黃色。

(2)溴化鋰在水中的溶解度隨溫度的降低而降低。如圖1所示。圖中的曲線為結(jié)晶線，曲線上的點表示溶液處于飽和狀態(tài)，它的左上方表示有固體溴化鋰結(jié)晶析出，右下方表示溶液中沒有結(jié)晶存在。所謂溶解度是指飽和液體中所含溴化鋰無水化合物的質(zhì)量成分，也就是溴化鋰水溶液的質(zhì)量濃度。由圖中曲線可知，溴化鋰的質(zhì)量濃度不宜超過66%，否則在運行中當(dāng)溶液溫度降低時將有結(jié)晶析出，破壞制冷機的正常運行。

(3)水蒸氣分壓力很低，它比同溫度下純水的飽和蒸氣壓力低得多，因而有強烈的吸濕性。液體與蒸氣之間的平衡屬于動平衡，此時分子穿過液體表面到蒸氣中去的速率等于分子從蒸氣中回到液體內(nèi)的速率。因為溴化鋰溶液中溴化鋰分子對水分子的吸引力比水分子之間的吸引力強，也因為在單位液體容積內(nèi)溴化鋰分子的存在而使水分子的數(shù)目減少，所以在相同溫度的條件下，液面上單位蒸氣容積內(nèi)水分子的數(shù)目比純水表面上水分子數(shù)目少。由于溴化鋰的沸點很高，在所采用的溫度范圍內(nèi)不會揮發(fā)，因此和溶液處于平衡狀態(tài)的蒸氣的總壓力就等于水蒸氣的壓力，從而可知溫度相等時，溴化鋰溶液面上的水蒸氣分壓力小于純水的飽和蒸氣壓力，且濃度愈高或溫度愈低時水蒸氣的分壓力愈低。圖2表示溴化鋰溶液的溫度、濃度與壓力之間的關(guān)系。由圖可知，當(dāng)濃度為50%、溫度為25℃時，飽和蒸氣壓力0.85kPa，而水在同樣溫度下的飽和蒸氣壓力為3.167kPa。如果水的飽和蒸壓力大于0.85kPa，例如壓力為1kPa（相當(dāng)于飽和溫度為7℃）時，上述溴化鋰溶液就具有吸收它的能力，也就是說溴化鋰水溶液具有吸收溫度比它低的水蒸氣的能力，這一點正是溴化鋰吸收式制冷機的機理之一。同理，如果壓力相同，溶液的飽和溫度一定大于水的飽和溫度，由溶液中產(chǎn)生的水蒸氣總是處于過熱狀態(tài)的。

(4)密度比水大，并隨溶液的濃度和溫度而變。

(5)比熱容較小。當(dāng)溫度為150℃、濃度為55%時，其比熱容約為2kJ/(kg·K)，這意味著發(fā)生過程中加給溶液的熱量比較少，再加上水的蒸發(fā)潛熱比較大這一特點，將使機組具有較高的熱力系數(shù)。

(6)粘度較大。

(7)表面張力較大。

(8) 溴化鋰水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)隨濃度之增大而降低，隨溫度的升高而增大。

(9)對黑色金屬和紫銅等材料有強烈的腐蝕性，有空氣存在時更為嚴(yán)重，因腐蝕而產(chǎn)生的不凝性氣體對裝置的制冷量影響很大。

以溴化鋰水溶液為工作時的吸收式制冷系統(tǒng)主要缺點是：熱效率低，冷卻水消耗量大，設(shè)備的密封性要求較高，有一定的腐蝕性。但由于可以直接利用低參數(shù)的熱源作動力，是利用太陽能低品位熱源的理想的制冷裝置；整個機組除功率較小的屏蔽泵外，無其它運動部件，運轉(zhuǎn)安靜，運行時基本上沒有噪音和振動；以溴化鋰～水作為工質(zhì)對，無毒，無臭，有利于滿足環(huán)保要求；制冷機在真空狀態(tài)下進行，無高壓爆炸危險；制冷量調(diào)節(jié)范圍廣，在 20% ～ 100% 的負(fù)荷內(nèi)可進行制冷量的無級調(diào)節(jié)；對外界條件變化的適應(yīng)性強，可在加熱蒸汽的壓力 0.2 ～ 0.8 MPa ( 表壓力 ) 、冷卻水溫度 20 ～ 35 ℃ 、冷媒水出水溫度 5 ～ 15 ℃ 的范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；機組結(jié)構(gòu)簡單，對安裝基礎(chǔ)的要求低，無需特殊的機座；體積小，用地省，制造管理容易，維護費用亦較低廉；運轉(zhuǎn)十分安全。

溴化鋰溶液為工質(zhì)，制取低溫冷媒水，用作空調(diào)系統(tǒng)和工藝流程中的冷源，可廣泛應(yīng)用手于輕紡、化工、電子、食品等工礦企業(yè)，也可應(yīng)用 于賓館、劇院、醫(yī)院、大樓等場合。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大學(xué)