염화 리튬

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1. 개요

염화 리튬(LiCl)은 알칼리 금속 염화물과 달리 결정성 수화물을 형성하는 화합물이다. 탄산 리튬을 염산으로 처리하여 제조하며, 무수 염은 수화물을 가열하여 얻을 수 있다. 주요 용도로는 금속 리튬 생산을 위한 전해, 알루미늄 납땜 플럭스, 건조제, 유기 합성 시약 등이 있다. 또한, 특수 용도로는 습도계 교정, 탄소 나노튜브 및 그래핀 제조, 진드기 살충제, 혐오제 등이 있다. 과거에는 소금 대체제로 사용되었으나 독성으로 인해 금지되었다. 리튬 염은 중추 신경계에 영향을 미칠 수 있으며, 염화 리튬의 독성 증상은 염분 결핍, 이뇨제 사용 또는 기저 질환으로 인해 발생할 수 있다.

염화 리튬 - [화학 물질]에 관한 문서

일반 정보

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시계 접시에 담긴 염화 리튬 샘플

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염화 리튬 단위 세포 모형

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__ Li⁺ __ Cl⁻

IUPAC 명칭	염화 리튬
다른 이름	염화 리튬(1+)
화학식	LiCl
몰 질량	42.39 g/mol
겉모습	흰색 고체, 흡습성, 날카로운 맛

물성

밀도	2.068 g/cm³
용해도 (물)	68.29 g/100 mL (0 °C)
74.48 g/100 mL (10 °C)
84.25 g/100 mL (25 °C)
88.7 g/100 mL (40 °C)
123.44 g/100 mL (100 °C)
용해도 (기타 용매)	하이드라진, n-메틸폼아미드, n-뷰탄올, 염화 셀레늄(IV), 1-프로판올에 용해됨
용해도 (메탄올)	45.2 g/100 g (0 °C)
43.8 g/100 g (20 °C)
42.36 g/100 g (25 °C)
44.6 g/100 g (60 °C)
용해도 (에탄올)	14.42 g/100 g (0 °C)
24.28 g/100 g (20 °C)
25.1 g/100 g (30 °C)
23.46 g/100 g (60 °C)
용해도 (폼산)	26.6 g/100 g (18 °C)
27.5 g/100 g (25 °C)
용해도 (아세톤)	1.2 g/100 g (20 °C)
0.83 g/100 g (25 °C)
0.61 g/100 g (50 °C)
용해도 (액체 암모니아)	0.54 g/100 g (-34 °C)
3.02 g/100 g (25 °C)
녹는점	605-614 °C
끓는점	1382 °C
굴절률	1.662 (24 °C)
증기압	1 torr (785 °C)
10 torr (934 °C)
100 torr (1130 °C)
점성	0.87 cP (807 °C)
자기 감수율	−24.3·10⁻⁶ cm³/mol

구조

분자 모양	선형 (기체)
배위	팔면체
쌍극자 모멘트	7.13 D (기체)

열화학

표준 생성 엔탈피	-408.27 kJ/mol
표준 깁스 자유 에너지	-384 kJ/mol
엔트로피	59.31 J/mol·K
열용량	48.03 J/mol·K

약리학

ATC 코드	V04 CX11

위험성

신호어	경고
NFPA 704	건강: 2
화재: 0
반응성: 0
인화점	비인화성
LD50	526 mg/kg (경구, 쥐)

관련 화합물

다른 음이온	플루오린화 리튬
브로민화 리튬
아이오딘화 리튬 (en)
리튬 아스타타이드 (en)
다른 양이온	염화 나트륨
염화 칼륨
염화 루비듐 (en)
염화 세슘 (en)
염화 프랑슘 (en)

식별

CAS 등록 번호	7447-41-8
ChEMBL	69710
펍켐 CID	433294
ChemSpider ID	22449
UNII	G4962QA067
EC 번호	231-212-3
UN 번호	2056
MeSH	Lithium+chloride
ChEBI	48607
RTECS	OJ5950000
SMILES	[Li+].[Cl-]
InChI	1S/ClH.Li/h1H;/q;+1/p-1
InChIKey	KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M

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1. 개요
2. 화학적 성질
3. 제조 방법
4. 용도
- 4.1. 상업적 응용
- 4.2. 특수 용도
5. 주의 사항

2. 화학적 성질

이 염은 다른 알칼리 금속 염화물과는 달리 결정성 수화물을 형성한다. 단일 수화물, 삼수화물 및 오수화물이 알려져 있다. 무수 염은 수화물을 가열하여 재생할 수 있다. 염화 리튬은 또한 최대 4당량의 암모니아/몰을 흡수한다. 다른 이온성 염화물과 마찬가지로 염화 리튬 용액은 염화물 이온의 공급원으로 작용할 수 있으며, 예를 들어 질산은으로 처리하면 침전물이 형성된다.
: LiCl + AgNO₃ → AgCl + LiNO₃
염화물 이온(Cl^-)의 발생원으로 작용한다. 다른 가용성 염과 마찬가지로 용액 중에서 어떤 금속 염과 혼합하면 불용성 염화물 염을 침전시킨다. 예를 들어 질산납(II)와 반응시키면 염화 납(II)의 침전이 생성된다.
: 2LiCl(aq) + Pb(NO₃)₂(aq) → PbCl₂(s) + 2LiNO₃(aq)

Li⁺이온은 약한 루이스 산으로 작용한다. 예를 들어 1 몰의 염화 리튬은 최대 4 몰의 암모니아와 결합한다.

3. 제조 방법

탄산 리튬을 염산으로 처리하면 염화 리튬이 생산된다. 무수 염화 리튬(LiCl)은 수화물을 염화 수소 기류에서 가열하여 제조한다.

가장 간단하게는 수산화 리튬 또는 탄산 리튬과 염산을 반응시켜 합성할 수 있다. 금속 리튬과 염소, 또는 습기를 포함하지 않은 염화 수소 기체와의 발열 반응을 통해서도 생성된다. 무수 염화 리튬은 가수 분해를 방지하기 위해 염화 수소 분위기에서 수화물을 가열하여 얻을 수 있다.

4. 용도

염화 리튬은 KCl과 혼합하여 450°C에서 용융, 전기 분해하여 금속 리튬을 제조하는 데 사용된다. 자동차 부품용 알루미늄 납땜 시 플럭스로 사용되거나, 스티르 컵플링의 효율을 높이는 데 사용된다. 건조제로 공기 중 수분을 흡수, 가열하여 방출하는 원리로 음용수를 만들 수도 있다. 1940년대 소금 대용품으로 제조되었으나 독성이 인정되어 금지되었다.

4.1. 상업적 응용

염화 리튬은 주로 450°C에서 LiCl/KCl 용융액을 전해하여 리튬 금속을 생산하는 데 사용된다. 또한 자동차 부품의 알루미늄 납땜 시 플럭스로 사용되며, 공기 흐름을 건조시키는 건조제로도 쓰인다. 유기 합성에서 Stille 반응의 첨가제로 사용되는 등 특수한 응용 분야도 있으며, 생화학적 응용 분야에서는 세포 추출물로부터 RNA를 침전시키는 데 사용될 수 있다.

염화 리튬은 어두운 붉은색 불꽃을 생성하기 위한 화염 착색제로도 사용된다. 1940년대에는 식염 대체품으로 제조되기도 했지만, 독성이 인정되어 금지되었다.

4.2. 특수 용도

습도계 교정에 사용되는 상대 습도 표준으로 사용된다. 25°C에서 염의 포화 용액(45.8%)은 11.30%의 평형 상대 습도를 나타낸다. 염화 리튬은 습도계로 사용될 수 있다. 이 조해성 염은 공기에 노출되면 자가 용액을 형성하며, 결과 용액의 평형 LiCl 농도는 공기의 상대 습도와 직접적으로 관련이 있다. 25°C에서의 상대 습도 백분율은 다음 1차 방정식을 사용하여 10°C 범위에서 최소 오차로 추정할 수 있다. RH=107.93-2.11C, 여기서 C는 질량 백분율로 표시된 용액 LiCl 농도이다.

용융 LiCl은 탄소 나노튜브, 그래핀, 니오브산 리튬 제조에 사용된다.

염화 리튬은 진드기 살충제 특성이 강하여 꿀벌 개체에서 바로우아에 효과적인 것으로 나타났다.

염화 리튬은 조건화 장소 선호도 및 혐오도를 연구하기 위해 실험 동물에서 혐오제로 사용된다.

5. 주의 사항

리튬 염은 다양한 방식으로 중추신경계에 영향을 미친다. 시트르산염, 탄산염, 오로트산염이 현재 양극성 장애 치료에 사용되는 반면, 염화물을 포함한 다른 리튬 염은 과거에 사용되었다. 1940년대 짧은 기간 동안 염화 리튬은 고혈압 환자를 위한 소금 대체제로 제조되었지만, 화합물의 독성 효과(떨림, 피로, 메스꺼움)가 인식된 후 금지되었다. 그러나 J. H. 탈보트는 리튬 염화물 독성으로 인한 많은 증상이 염화 나트륨 결핍, 리튬 염화물을 투여받은 환자에게 자주 투여되는 이뇨제 또는 환자의 기저 질환으로 인한 것일 수도 있다고 언급했다.