| 名前 | |
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| 推奨IUPAC名
亜硝酸リチウム | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.033.600 |
| EC番号 |
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PubChem CID
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CompToxダッシュボード （EPA）
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| プロパティ | |
| LiNO2 | |
| モル質量 | 52.9465グラム/モル |
| 外観 | 白色の吸湿性結晶[1] |
| 融点 | 222℃（432°F; 495K）[1] |
| 49重量% (20℃) [2] | |
| 熱化学[3] | |
| 96.0 J/モル K | |
標準生成エンタルピー （Δ f H ⦵ 298） |
−372.4 kJ/モル |
ギブスの自由エネルギー （Δ f G ⦵）
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−302.0 kJ/モル |
融解エンタルピー （Δ f H ⦵ fus）
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9.2 kJ/モル |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
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亜硝酸リチウムは亜硝酸のリチウム 塩であり、化学式はLiNO 2です。この化合物は吸湿性があり、水に非常に溶けやすいため、モルタルの腐食防止剤として使用されます。[4]また、特定の条件下でケトンをニトロソ化できるため、爆薬の製造にも使用されます。 [5]
準備
硝酸リチウム（LiNO3 ）は500℃以上で熱分解し、亜硝酸リチウムと酸素を次の反応で生成する：[6]
- 2LiNO 3 → 2LiNO 2 + O 2（約500℃）
亜硝酸リチウムは、以下に示すように一酸化窒素（NO）と水酸化リチウム（LiOH）の反応によっても製造できる。[6]
- 4NO + 2LiOH → 2LiNO 2 + N 2 O + H 2 O
- 6NO + 4LiOH → 4LiNO 2 + N 2 + 2H 2 O
結晶化と結晶構造
亜硝酸リチウム結晶は、硫酸リチウムと亜硝酸バリウムを水溶液中で反応させることで最も効率的に得られる。しかし、高濃度水溶液中で等量の硫酸リチウムと亜硝酸カリウムを混合することによっても、この結晶を調製することができる。その後、十分な蒸発と濾過を行い、得られた硫酸カリウムと硫酸リチウムカリウムの沈殿物をさらに蒸発させ、無水アルコールで抽出することで除去する。[7]
亜硝酸リチウムは無水アルコールに非常によく溶けます。しかし、亜硝酸カリウムはそれほど溶けません。そのため、無水アルコールは亜硝酸リチウムの結晶化に最適な溶媒です。結晶はほぼ純粋な状態で抽出できるからです。アルコール溶液を蒸発させると、小さな結晶の白い残留物が残ります。この残留物に少量の水を加えると、より大きな針状の亜硝酸リチウム一水和物（LiNO 2 ·H 2 O）の結晶が得られます。[7]
上記の方法により、扁平な針状の結晶が得られます。これらの結晶は白色で、通常1～2cmの長さです。100℃未満では、これらの結晶は自身の結晶水で融解し、ゆっくりと水分を失います。160℃を超えると、急速な脱水が起こり、窒素酸化物もわずかに失われます。この急速な脱水により、ほぼ完全に無水塩からなる残留物が残ります。[7]この無水塩は水に非常に溶けやすく、容易に過飽和溶液を形成します。この過飽和溶液から冷却するか、既に形成された塩の結晶を加えると、一水和物結晶が析出します。[7]
工業用途
鉄筋、レディーミクストコンクリート材料、補修材は腐食の影響を受けやすい。これらの資源は塩化物による腐食や炭酸化により急速に劣化する。これは材料の耐用年数に影響を与えるだけでなく、欠陥の修復に多大なコストがかかる。建設業界では、鉄筋コンクリート構造物の腐食防止剤として、亜硝酸リチウムと亜硝酸カルシウムが一般的に使用されている。亜硝酸カルシウム系抑制剤とは異なり、亜硝酸リチウムは、促進硬化プロセスを使用せず、重量比で10%以上の高濃度セメントを添加する場合に、腐食抑制と炭酸化防止に特に有効である。[4]
一般的に、このような腐食抑制剤の有効性に関する研究は破壊的な手法を用いて行われてきました。これらの研究では、試験片を加速腐食にさらし、腐食の程度を測定する必要があります。「しかしながら、実際の構造物における腐食抑制剤の効果を破壊的な手法で測定することは非常に困難です。」
最近、鉄の腐食による電気抵抗の変化を測定し、材料の腐食度合いを示すセンサーが開発されました。これらのセンサーは、コンクリート材料の腐食度合いを非破壊的に評価する方法を提供します。そのため、亜硝酸リチウムの腐食抑制剤としての効果についても、非破壊的な手法で研究されています。[4]
韓国で、亜硝酸リチウム腐食抑制剤の最も効果的な投与量と性能を実験的に決定する研究が行われた。この実験では、亜硝酸イオンと塩化物イオンのモル比（NO 2 − /Cl −）を試験パラメータとして用いた。この研究では、塩化物を含むモルタルに対して、亜硝酸リチウムの投与量として、亜硝酸イオンと塩化物イオンのモル比で0.6が適切であると結論付けられた。[4]
参考文献
- ^ ab ヘインズ、p. 4.70
- ^ ヘインズ、5.170ページ
- ^ ヘインズ、5.25、6.159ページ
- ^ abcd Lee, Han-Seung; Shin, Sung-Woo (2007). 「モルタルに埋め込まれた腐食センサーによる亜硝酸リチウム腐食抑制剤の効果評価」.建設・建築材料. 21 : 1– 6. doi :10.1016/j.conbuildmat.2006.01.004.
- ^ Chen, MF; MacDonald, SF (1974). 「亜硝酸リチウムによるニトロソ化」. Canadian Journal of Chemistry . 52 (9): 1760– 1761. doi : 10.1139/v74-253 .
- ^ ab Greenwood, NN and Earnshaw, A. (1997) Chemistry of the Elements , 2nd ed.; Reed Educational and Professional Publishing Ltd: Oxford. Ch. 4.3.5, p. 90. ISBN 0750633654
- ^ abcd ボール、ウォルター・クレイブン;エイブラム、ハロルド・ヘリング（1913年）。 「CCXXV.—タリウム、リチウム、セシウム、ルビジウムの亜硝酸塩」。Ｊ．Ｃｈｅｍ．社会、トランス。103 : 2130–2134。土井:10.1039/CT9130302130。
引用元
- ヘインズ、ウィリアム・M.編 (2016). CRC化学物理ハンドブック（第97版）. CRC Press . ISBN 9781498754293。
