Lithiumnitrat (13453-76-4) Physikalische und chemische Eigenschaften
Lithiumnitrat
Anorganisches Lithium-Nitrat, verwendet als Oxidationsmittel und Spezialchemikalie für Labor-, pyrotechnische und materialtechnische Anwendungen.
| CAS-Nummer | 13453-76-4 |
| Familie | Anorganische Nitratsalze |
| Typische Form | Weißer kristalliner Feststoff (deliqueszent) |
| Gängige Qualitäten | EP, Reagenzienqualität |
Lithiumnitrat ist ein anorganisches Salz aus der Klasse der Nitrate und gehört zur Untergruppe der Alkalimetallsalze. Strukturell besteht es aus einem einwertigen Lithiumkation, das ionisch an das planare, trigonal symmetrische Nitratanion (\(NO_3^{-}\)) koordiniert ist. Die Verbindung liegt typischerweise als wasserfreier oder hydratisierter kristalliner Feststoff vor; das Nitratanion ermöglicht eine hohe Ladungsdelokalisierung über drei Sauerstoffatome, während das kleine Lithiumkation relativ hohe Gitterenergien und eine starke ionische Charakteristik im Festkörper vermittelt.
Das elektronische und intermolekulare Verhalten wird durch das stark polare ionische Gitter und die drei wasserstoffbrückenakzeptierenden Sauerstoffatome des Nitratanions bestimmt. In Lösung dissoziiert das Salz vollständig in \(Li^+\) und \(NO_3^-\); das Nitratanion ist die konjugierte Base einer starken Säure (Salpetersäure) und verhält sich somit als nicht-basisches, inerte Anion, während das Lithiumkation unter üblichen Bedingungen praktisch keine Hydrolyse zeigt. Der Feststoff ist hygroskopisch bis deliqueszent und löst sich leicht in Wasser unter Bildung von Elektrolytlösungen, die unter normalen Bedingungen neutral bis nur sehr schwach sauer reagieren. Als Nitrat wirkt das Material als Oxidationsmittel und kann die Verbrennung organischer oder reduzierender Stoffe beschleunigen.
Industriell und technisch wird Lithuimnitrats dort eingesetzt, wo Oxidationskraft und gute Löslichkeit erforderlich sind: häufige Anwendungen sind als Oxidationsmittel in Pyrotechnik und Treibstoffen, als Wärmeübertragungs- und Wärmespeichermedium in Schmelzsalzsystemen, bei der Verarbeitung von Keramik und Glas sowie als Laborreagenz. Übliche handelsübliche Qualitäten für diesen Stoff sind: EP, Reagenzienqualität.
Grundlegende physikalische Eigenschaften
Dichte
Lithiumnitrat ist in fester Form dichter als Wasser. Ein einzelner numerischer Wert für die Schüttdichte ist im vorliegenden Datenkontext nicht angegeben; die Dichte hängt vom Hydratationszustand und der Kristallpackung ab (wasserfrei vs. Hydrate).
Schmelz- oder Zersetzungspunkt
Ein experimentell bestätigter Wert für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext nicht vor. Die Substanz wird als deliqueszent und hygroskopisch beschrieben; das thermische Verhalten ist vom Hydratationsgrad abhängig und kann bei starker Erhitzung Zersetzungs- oder exotherme Ereignisse einschließen.
Löslichkeit in Wasser
Lithiumnitrat ist sehr gut wasserlöslich und deliqueszent; es nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf und bildet bei Umgebungsfeuchtigkeit wässrige Lösungen. Diese Löslichkeit ist die Grundlage für seine häufige Verwendung als wässriges Elektrolyt und in Anwendungen, die schnelle Auflösung erfordern.
Lösungs-pH (qualitatives Verhalten)
Wässrige Lösungen von Lithiumnitrat sind typischerweise neutral bis sehr schwach sauer. Das Nitratanion ist die konjugierte Base einer starken Säure (Salpetersäure) und verleiht keine basische Reaktion; das Lithiumkation zeigt bei üblichen Laborbedingungen keine nennenswerte Hydrolyse, weshalb signifikante pH-Verschiebungen in reinen wässrigen Lösungen nicht zu erwarten sind.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
In Bezug auf Säure-Base-Eigenschaften verhält sich Lithiumnitrat als neutrales ionisches Salz. Es existiert keine messbare Säuredissoziationskonstante für das Nitratanion in Wasser, da \(NO_3^{-}\) die konjugierte Base einer starken Säure ist. Lithiumkationen verursachen unter typischen Bedingungen keine nennenswerte Säurewirkung durch Hydrolyse. Folglich wirkt das Salz in wässriger Lösung nicht als Brønsted-Säure oder -Base über das übliche ionische Dissoziationsverhalten hinaus.
Reaktivität und Stabilität
Lithiumnitrat ist ein starkes Oxidationsmittel. Es kann die Verbrennung organischer Stoffe beschleunigen und reagiert mit Reduktionsmitteln; Gemische mit organischen Verbindungen, Phosphor sowie bestimmten Metallen oder Metallsalzen können explosionsgefährlich oder heftig exotherm reagieren. Spezielle Reaktivitätshinweise umfassen die Bildung potenziell instabiler Alkylnitrate bei Kontakt mit Alkylestern sowie mögliche energetische Zersetzungen bei Kontamination mit organischem Material oder starker Erhitzung. Der Feststoff ist hygroskopisch/deliqueszent und nimmt Feuchtigkeit auf; Verunreinigungen und erhöhte Temperaturen erhöhen das Risiko von Zersetzung und Brandintensität.
Zur sicheren Handhabung ist der Kontakt mit brennbaren Materialien, Reduktionsmitteln und organischen Verunreinigungen zu vermeiden; Wärmeanhäufung ist zu verhindern, und Behälter sind trocken und getrennt von inkompatiblen Stoffen aufzubewahren.
Molekulare und ionische Parameter
Formel und Molekülmasse
- Molekülformel: LiNO3
- Molekülmasse: \(69.0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
Weitere berechnete Massenparameter: - Exakte Masse: \(69.00382130\) - Monoisotopische Masse: \(69.00382130\)
Topologische und strukturelle Kennzahlen: - Topologische polare Oberfläche (TPSA): \(62.9\ \text{Å}^2\) - Anzahl schwerer Atome: 5 - Anzahl der Wasserstoffbrückendonoren: 0 - Anzahl der Wasserstoffbrückenakzeptoren: 3 - Anzahl rotierbarer Bindungen: 0 - Molekulare Komplexität: 18.8 - Formale Ladung: 0
Bestandteile Ionen
Lithiumnitrat dissoziiert in: - Lithiumkation: \(Li^{+}\) - Nitratanion: \(NO_3^{-}\)
Das Nitratanion besitzt trigonal-planare Geometrie mit delokalisierten negativen Ladungen über die Sauerstoffatome; das Lithiumkation ist klein und stark solvatisiert in wässrigen Medien, was zu starken ionischen Wechselwirkungen im Festkörper und hoher Löslichkeit in polaren Lösungsmitteln führt.
Identifikatoren und Synonyme
Registriernummern und Codes
- CAS-Nummer: 13453-76-4
- Alternativer CAS (in Registern gelistet): 7790-69-4
- EG-Nummer: 232-218-9
- UNII: 68XG6U4533
- InChI: InChI=1S/Li.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1
- InChIKey: IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: [Li+].N+([O-])[O-]
Synonyme und gebräuchliche Bezeichnungen
Gemeldete Synonyme und Bezeichnungen umfassen (Auswahl): - Lithiumnitrat - Salpetersäure, Lithiumsalz - LiNO3 - Salpetersäure Lithiumsalz (1:1) - Salpetersäure, Lithiumsalz (1:1) - LITHIUM NITRATE [MI] - Salpetersäure, Lithiumsalz, Trihydrat - LITHIUM NITRATE 3-HYDRAT - Lithiumnitrat wasserfrei, 99,98% (Metallbasis)
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Funktionelle Rollen und Anwendungsbereiche
Lithiumnitrat fungiert hauptsächlich als Oxidationsmittel und lösliche Lithiumquelle. Typische funktionelle Rollen umfassen: - Oxidationsmittel in pyrotechnischen Formulierungen und Raketentreibstoffen. - Wärmetransfer- und Wärmespeichersalz in bestimmten Schmelzsalzverfahren. - Reagenz oder Zwischenprodukt in Labor- und Industriesynthesen. - Zusatzstoff oder Verarbeitungshilfe in der Keramik- und Glasindustrie.
Gemeldete Anwendungsbereiche umfassen die Chemieproduktion, Nichtmetallische Mineralstoffherstellung (Keramik, Glas), Pyrotechnik und Labor-/Reagenzienversorgung.
Typische Anwendungsbeispiele
- Pyrotechnik und Signallichter: Verwendung als Oxidationsmittel zur Erzeugung charakteristischer roter Farbgebung in Verbrennungsprodukten.
- Wärmeträgermedien: eingesetzt in Hochtemperatur-Flüssigsalz-Wärmeübertragungssystemen, in denen nitrathaltige Salze akzeptabel sind.
- Keramik und Glasuren: als Lithiumquelle zur Modifikation des thermischen Verhaltens und der Vitrifikation.
- Laborchemikalie: für die analytische Chemie und Synthesen, die ein lösliches Lithiumsalz oder ein Nitratoidationsmittel erfordern.
Ist eine prägnante Anwendungsauskunft für eine bestimmte Produktform nicht verfügbar, erfolgt die Auswahl typischerweise basierend auf der oben beschriebenen oxidierenden Kapazität, Löslichkeit und hygroskopischen Eigenschaften.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Gesundheits- und Umweltgefährdungen
Lithiumnitrat ist eine oxidierende Substanz, die die Verbrennung organischer Materialien beschleunigen kann. Es kann Reizungen der Haut, Augen und Schleimhäute verursachen und bei Verschlucken schädlich sein. Nitrationen können in vivo zu Nitrit reduziert werden, welches Methämoglobinämie induzieren kann; systemische Effekte im Zusammenhang mit Nitrat-/Nitrit-Exposition umfassen Gewebehypoxie sowie damit verbundene kardiovaskuläre und neurologische Symptome. Einige Klassifizierungen berichten über reproduktionstoxische Bedenken für Nitratverbindungen unter spezifischen Expositions- oder Stoffwechselsituationen.
Im Falle einer Exposition gelten die üblichen Erste-Hilfe-Maßnahmen: betroffene Personen an die frische Luft bringen, Haut oder Augen über längere Zeit mit Wasser spülen, kontaminierte Kleidung entfernen und bei erheblicher Exposition umgehend ärztliche Hilfe suchen. Methämoglobinämie wird klinisch behandelt (z. B. Sauerstoffzufuhr und Methylenblau unter medizinischer Aufsicht), falls angezeigt.
Umweltbezogen können Abläufe oder Freisetzungen oxidierender Salze aquatische Systeme beeinträchtigen und zur Eutrophierung beitragen; verschüttetes Material kann bei Vermischung mit brennbaren Stoffen Brand- und Kontaminationsgefahren erzeugen.
Für detaillierte Gefahren-, Transport- und regulatorische Informationen sollten Benutzer das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie lokale Rechtsvorschriften konsultieren.
Lager- und Handhabungshinweise
- Trennung: Separat lagern von brennbaren Stoffen, organischen Materialien, Reduktionsmitteln und leicht oxidierbaren Substanzen.
- Feuchtigkeitskontrolle: Behälter dicht verschlossen und trocken halten; die Substanz ist deliqueszent und nimmt Feuchtigkeit aus feuchter Luft auf.
- Brand- und Verschüttungsmaßnahmen: Kleine Brände können mit reichlich Wasser gelöscht werden; der Einsatz von Trockenlöschmitteln ist in einigen Fällen wegen Wirkunghinderung bei Oxidationsmitteln zu vermeiden. Verschüttetes Material sollte mit nicht brennbaren Bindemitteln (z. B. Sand, Vermiculit) aufgenommen und von brennbarem Abfall ferngehalten werden.
- Persönlicher Schutz: Geeignete Schutzkleidung, Handschuhe und Augenschutz verwenden; Atemschutz kann bei staubintensiven Arbeiten oder in beengten Räumen erforderlich sein.
- Notfallplanung: Einrichtungen, die größere Mengen handhaben, sollten Verfahren zur Trennung, Staubkontrolle, Eindämmung von Verschüttungen und Notfallmaßnahmen implementieren; kontaminierte Kleidung kann beim Trocknen Brandgefahr darstellen und muss entsprechend behandelt werden.
Für detaillierte Betriebsanweisungen, Expositionsgrenzwerte und Notfallmaßnahmen konsultieren Sie bitte das Produkt-SDS und die geltenden lokalen Vorschriften.
