Qu’est-ce que le perchlorate de lithium ?
Le perchlorate de lithium est un composé inorganique dont la formule chimique est LiClO4 et qui est le sel de lithium de l’acide perchlorique.
Le perchlorate de Lithium est formé par la réaction du chlorure de lithium avec le perchlorate de sodium. L’une de ses caractéristiques est qu’il est bien soluble dans l’eau et les solvants organiques.
Il possède également les propriétés d’un agent oxydant commun aux perchlorates et la propriété de devenir un anion à grand rayon ionique en solution aqueuse et de se comporter comme un ion chaotropique qui perturbe le réseau des molécules d’eau.
Les numéros d’enregistrement CAS sont 7791-03-9 pour l’anhydride et 13453-78-6 pour le trihydrate.
Utilisations du perchlorate de lithium
1. Batteries lithium-ion
L’utilisation la plus importante du perchlorate de lithium est l’électrolyte utilisé dans la fabrication des batteries lithium-ion. Cette utilisation repose sur sa grande solubilité et sur le fait qu’il s’agit d’un sel contenant des ions lithium qui peuvent être utilisés dans les batteries. Il est également utilisé comme électrolyte dans les batteries lithium-soufre.
2. Les améliorateurs de conductivité
D’autres utilisations prometteuses sont les additifs qui confèrent une conductivité aux polymères (additifs conducteurs). Les caractéristiques contribuant à cette application sont que le sel est composé d’un acide fort et d’une base forte et qu’il est très soluble.
3. Les catalyseurs
Ils sont principalement utilisés comme catalyseurs dans les réactions chimiques organiques, où les ions lithium agissent comme des acides de Lewis. Là encore, leur grande solubilité dans les solvants organiques facilite leur utilisation. Des exemples de catalyseurs utilisés sont les réactions de liaison des aldéhydes avec les carbonyles α,β-insaturés, les clivages thiol sans solvant des époxydes et l’acylation des alcools et des phénols.
4. Source d’oxygène
En raison de sa propriété de décomposition pour produire de l’oxygène, il est également utilisé comme source d’oxygène dans les générateurs chimiques d’oxygène. Le perchlorate de lithium est une source d’oxygène intéressante car environ 60 % de sa masse anhydre est constituée d’oxygène, ce qui en fait une source d’oxygène efficace.
5. Agents chaotropes
Des solutions très concentrées de perchlorate de lithium sont également utilisées comme agent chaotropique pour dénaturer les protéines.
Propriétés du perchlorate de lithium
1. Apparence, solubilité et cristaux
Le perchlorate de lithium est disponible sous forme anhydre et trihydrate. Tous deux sont de couleur blanche, l’anhydride est une poudre cristalline ou cristalline et le trihydrate est cristallin. Le perchlorate de lithium trihydraté est déliquescent. Il précipite à partir d’une solution aqueuse sous forme de cristaux de trihydrate. Le perchlorate de lithium est inodore.
Le point de fusion de la forme anhydre est de 236°C et celui du trihydrate est de 75°C. Il est soluble dans l’eau et dans des solvants tels que l’éthanol, l’acétone, l’éther et l’acétate d’éthyle. Sa solubilité dans l’eau est élevée, atteignant 37,5 % en poids à 25°C. Sa grande solubilité est exploitée et utilisée dans divers domaines.
2. Pouvoir oxydant
Le perchlorate de lithium est souvent utilisé en solution, et bien que les ions perchlorate soient stables en solution diluée, les perchlorates sont généralement des agents oxydants.
La source du pouvoir oxydant des perchlorates est que le chlore qu’ils contiennent est dans l’état d’oxydation le plus élevé (7-valent) de l’atome de chlore. Cet atome de chlore est lui-même réduit et a la propriété d’oxyder les substances environnantes.
Autres informations sur le perchlorate de lithium
1. Propriétés à la chaleur
Lorsqu’il est chauffé, le perchlorate de lithium se décompose en chlorure de lithium et en oxygène à une température d’environ 400 °C. Les cristaux sont de puissants oxydants. Ils sont des oxydants puissants et réagissent avec les matières organiques et les agents réducteurs, ce qui peut provoquer des incendies ; ils doivent donc être stockés à l’écart de ces derniers.
De plus, en cas d’incendie, le produit se décompose thermiquement et libère de l’oxygène, qui a la propriété de propager le feu.
2. Dangers et toxicité
Classé par le SGH comme solide oxydant, corrosif/irritant pour la peau, lésions oculaires graves/irritant pour les yeux et irritant pour les voies respiratoires. Également connu pour être toxique pour la reproduction (classe 1A).
3. Lois et réglementations pertinentes
Désigné comme solide oxydant et perchlorates dans la classe I des substances dangereuses de la loi sur les services d’incendie. Se décompose en libérant de l’oxygène sous l’effet de la chaleur ou d’un choc et contribue à la combustion des matières combustibles. Si la décomposition est importante, il peut exploser et doit être manipulé avec précaution.
Il est classé comme substance dangereuse et substance oxydante en vertu de la loi sur la sécurité et la santé industrielles. Ainsi que substance oxydante et substance oxydante en vertu du règlement sur le transport et le stockage des substances dangereuses par les navires, et comme substance oxydante et substance oxydante en vertu de la loi sur l’aéronautique civile. En vertu de la loi sur la promotion du contrôle des émissions de substances chimiques, il s’agit d’une substance chimique désignée de classe 1. Il n’est pas classé comme substance toxique et ne tombe pas sous le coup de la loi PRTR ou de l’ordonnance sur le contrôle du commerce d’exportation.