질산리튬 (13453-76-4) 물리적 및 화학적 특성
질산리튬
산화제로서 실험실, 불꽃놀이 및 재료 응용 분야에 사용되는 무기 질산리튬.
| CAS 번호 | 13453-76-4 |
| 분류군 | 무기 질산염염 |
| 일반 형태 | 백색 결정 고체 (습윤성) |
| 공통 등급 | EP, Reagent Grade |
질산리튬은 질산염 범주 및 알칼리 금속염 하위 그룹에 속하는 무기염이다. 구조적으로 단가 리튬 양이온이 평면 삼각형 질산 음이온(\(NO_3^{-}\))에 이온 결합된 형태다. 이 화합물은 일반적으로 무수물 또는 수화된 결정 고체로 존재하며, 질산 음이온은 세 개의 산소 원자에 걸쳐 높은 정도의 전하 비편재화를 제공하고, 작은 리튬 양이온은 비교적 높은 격자 에너지와 강한 이온 성질을 고체 상태에 부여한다.
전자 및 분자 간 거동은 강하게 편극된 이온 격자와 질산 음이온에 존재하는 세 개의 수소 결합 수용 산소에 의해 지배된다. 용액에서는 염이 완전히 해리되어 \(Li^+\) 와 \(NO_3^-\) 이온을 형성하며; 질산 음이온은 강산(질산)의 짝염기이므로 비염기성 관찰자 음이온으로 행동하고, \(Li^+\)는 일반 조건에서 가수분해가 미미하다. 고체는 흡습성 및 습윤성으로 공기 중 수분을 흡수하며, 물에 쉽게 용해되어 일반적으로 중성에서 아주 약산성인 전해질 용액을 제공한다. 질산염으로서 산화제로 기능하며 유기물 또는 환원제의 연소를 촉진할 수 있다.
산업적 및 기술적으로, 질산리튬은 산화력과 좋은 용해성이 필요한 경우에 사용된다: 주요 용도는 불꽃놀이 및 추진제 내 산화제, 열전달 및 열저장 매체(용융염 시스템), 세라믹 및 유리 가공, 실험실 시약으로서이다. 상업적으로 보고된 등급에는 EP, Reagent Grade가 포함된다.
기본 물리적 특성
밀도
질산리튬은 고체 상태에서 물보다 밀도가 높다. 현재 제공된 데이터 내에서 단일 수치의 부피 밀도 값은 없으며, 밀도는 수화 상태 및 결정 구조(무수물 대 수화물)에 따라 달라진다.
녹는점 또는 분해점
본 데이터에서는 실험적으로 확립된 값이 없다. 이 물질은 습윤성이며 흡습성; 열적 거동은 수화 상태에 영향을 받으며 강한 가열 시 분해 또는 발열 반응이 포함될 수 있다.
물에 대한 용해도
질산리튬은 물에 쉽게 용해되며 습윤성이다; 공기 중 습기를 흡수하여 수용액을 형성한다. 이러한 용해성은 수용성 전해질 및 빠른 용해가 요구되는 응용에서 일반적인 사용 근거이다.
용액 pH (질적 성질)
질산리튬 수용액은 일반적으로 중성에서 매우 약산성을 띤다. 질산 음이온은 강산(질산)의 짝염기이며 염기성을 제공하지 않고, 리튬 양이온은 일반 실험실 조건에서 가수분해 영향이 미미하여 순수 수용액에서 뚜렷한 pH 변화를 예상하지 않는다.
화학적 특성
산-염기 거동
질산리튬은 산-염기 관점에서 중성 이온염으로 행동한다. 질산 음이온은 강산의 짝염기이므로 물에서 산 해리 상수가 측정되지 않는다. 리튬 양이온은 일반 조건에서 유의미한 산성을 부여하지 않는다. 결과적으로 염은 표준 이온 해리 이외에 수용액에서 브뢴스테드 산이나 염기로 작용하지 않는다.
반응성 및 안정성
질산리튬은 강한 산화제이다. 유기물의 연소를 촉진하며 환원제와 반응한다; 유기 화합물, 인, 특정 금속 및 금속염과 혼합 시 폭발성 또는 급격한 발열 위험을 초래할 수 있다. 특정 반응성 예로는 알킬 에스터 접촉 시 잠재적으로 불안정한 알킬 질산염 형성 및 유기물 오염과 강한 가열 시 에너지 분해 가능성이 있다. 고체는 흡습성/습윤성이며 수분을 흡수한다; 오염과 고온이 분해 및 화재 강도를 증가시킨다.
안전한 취급을 위해 가연성 물질, 환원제, 유기 오염물과의 접촉을 피하고, 열 축적을 방지하며 용기를 건조 상태로 유지하고 비호환 물질과 분리 보관한다.
분자 및 이온 파라미터
분자식 및 분자량
- 분자식: LiNO3
- 분자량: \(69.0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
추가 계산 질량 파라미터: - 정확 질량: \(69.00382130\) - 단일동위원소 질량: \(69.00382130\)
위상학적 및 구조 수치: - 위상학적 극성 표면적 (TPSA): \(62.9\ \text{Å}^2\) - 무거운 원자 수: 5 - 수소결합 공여자 수: 0 - 수소결합 수용자 수: 3 - 회전 가능한 결합 수: 0 - 분자 복잡도: 18.8 - 공식 전하: 0
구성 이온
질산리튬은 다음으로 해리된다: - 리튬 양이온: \(Li^{+}\) - 질산 음이온: \(NO_3^{-}\)
질산 음이온은 삼각 평면의 기하 구조를 가지며 산소 원자에 전하가 비편재화되어 있고; 리튬 양이온은 작고 수용액 내에서 고도로 용매화되어 고체 내 강한 이온 결합 및 극성 용매에서 높은 용해도를 부여한다.
식별자 및 동의어
등록 번호 및 코드
- CAS 번호: 13453-76-4
- 대체 CAS (등록 리스트에 나타남): 7790-69-4
- EC 번호: 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-]
동의어 및 일반 명칭
보고된 동의어 및 명칭 (제공된 일부 선택 항목): - 질산리튬 - 질산, 리튬 염 - LiNO3 - 질산 리튬 염 (1:1) - 질산, 리튬 염 (1:1) - LITHIUM NITRATE [MI] - 질산, 리튬 염, 삼수화물 - LITHIUM NITRATE 3-HYDRATE - 무수 질산리튬, 99.98% (금속 기준)
산업 및 상업적 응용
기능적 역할 및 사용 분야
질산리튬은 주로 산화제 및 용해된 리튬 공급원으로 기능한다. 일반적인 역할은 다음과 같다: - 불꽃놀이 조성물 및 로켓 추진제 내 산화제. - 특정 용융염 공정에서 열전달 및 열 저장용 염. - 실험실 및 산업 합성의 시약 또는 중간체. - 세라믹 및 유리 산업에서 첨가제 또는 가공 보조제.
보고된 사용 분야에는 화학 제조, 비금속 광물 제품 제조(세라믹, 유리), 불꽃놀이, 실험실/시약 공급이 포함된다.
일반적 응용 예시
- 불꽃놀이 및 신호탄: 연소 생성물에서 특유의 적색 착색을 내는 산화제로 사용.
- 열교환 매체: 질산염 기반 염이 허용되는 고온 용융염 열전달 시스템에 사용.
- 세라믹 및 유약: 열적 및 유리화 특성을 조절하기 위한 리튬 공급원으로 사용.
- 실험실 시약: 용해성 리튬 염 또는 질산염 산화제가 필요한 분석화학 및 합성에 사용.
특정 제품 형태에 대한 간략한 적용 요약이 없는 경우, 선택은 일반적으로 위에서 설명한 산화능, 용해도 및 습윤 거동을 기준으로 한다.
안전 및 취급 개요
건강 및 환경 위해성
질산리튬은 유기물의 연소를 가속화할 수 있는 산화성 물질이다. 피부, 눈 및 점막을 자극할 수 있으며 섭취 시 유해할 수 있다. 질산염 음이온은 체내에서 아질산염으로 환원될 수 있으며, 이는 메트헤모글로빈혈증을 유발할 수 있다; 질산염/아질산염 노출과 관련된 전신 영향으로는 조직 저산소증 및 관련 심혈관계와 신경학적 증상이 포함된다. 일부 분류에서는 특정 노출 또는 대사 조건 하에서 질산염 화합물의 생식독성 우려를 보고한다.
노출 시 표준 응급 처치법을 적용한다: 영향을 받은 사람을 신선한 공기로 이동시키고, 피부나 눈을 장시간 물로 세척하며, 오염된 옷을 제거하고, 중대한 노출 시 즉시 의학적 도움을 받는다. 메트헤모글로빈혈증은 임상적으로 치료한다(예: 의학적 감독하 산소 공급 및 메틸렌 블루 투여).
환경적 고려사항으로, 산화염을 포함하는 유출수나 배출물은 수생 시스템에 영향을 미치고 부영양화를 초래할 수 있다; 유출된 물질은 가연성 물질과 혼합 시 화재 및 오염 위험을 유발할 수 있다.
자세한 위해성, 운송 및 규제 정보는 제품별 안전보건자료(SDS)와 지역 법규를 참조해야 한다.
보관 및 취급 고려사항
- 분리 보관: 가연물, 유기물, 환원제 및 쉽게 산화될 수 있는 물질과 분리하여 보관.
- 수분 관리: 용기를 밀폐하여 건조하게 유지; 물질은 습윤성이 있어 습한 공기에서 수분을 흡수한다.
- 화재 및 유출 대응: 소규모 화재는 다량의 물로 진압 가능; 일부 상황에서 산화제에 효과가 없는 건조 화학 소화기 사용은 피함. 유출물은 불연성 흡수제(예: 모래, 버미큘라이트)를 사용해 수집하고 가연성 폐기물과 떨어뜨려 보관.
- 개인 보호구: 적절한 보호복, 장갑 및 안구 보호구 착용; 분진 발생 작업이나 밀폐 공간에서는 호흡 보호구가 필요할 수 있음.
- 비상 계획: 대량 취급 시설은 분리, 분진 억제, 유출 통제 및 비상 대응 절차를 마련해야 하며, 오염된 의복은 건조 시 화재 위험이 있으므로 주의하여 취급.
자세한 작업 통제, 노출 한계 및 비상 대응 절차는 제품 SDS와 적용 가능한 지역 규정을 참조한다.
