مع تزايد الطلب من صناعة مواد الطاقة الجديدة، يستخدم هيدروكسيد الليثيوم المائي، كمركب وسيط مهم في كيمياء أملاح الليثيوم، على نطاق واسع في تحضير مواد الكاثود، وإضافات الطلاء، ومواد التشحيم، وصناعات الزجاج والسيراميك. لا يؤثر سلوك الجفاف والتحلل الحراري على نقاء المادة فحسب، بل يرتبط أيضًا بشكل مباشر بإعدادات درجة حرارة التلبيد، وعمليات التخزين، والتحكم في التركيب. تستعرض هذه الورقة، بناءً على نتائج التحليل الحراري المتزامن، آلية التحلل الحراري والنطاق الحراري الرئيسي لهيدروكسيد الليثيوم المائي في جو من الأكسجين، مما يوفر دعمًا للبيانات لإنتاج المؤسسات والتطبيقات الهندسية.
أولاً: الإجراء التجريبي
1. أداة القياس: محلل حراري متزامن STA400
2. العينة: هيدروكسيد الليثيوم المائي
3. المعلمات التجريبية:
الجو: أكسجين
معدل التسخين: 5 درجات مئوية/دقيقة
نطاق درجة الحرارة: 25 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية
ملاحظة: تعكس البيانات في جو الأكسجين عن كثب عمليات التلبيد والأكسدة الفعلية.
4. أطياف القياس
5. تحليل طيف القياس:
المرحلة الأولى: إزالة ماء التبلور
نطاق درجة الحرارة: 31.8 درجة مئوية إلى 130.3 درجة مئوية
فقدان الوزن: ≈11.31%
التأثير الحراري: ذروة ماصة للحرارة واضحة (≈90 درجة مئوية)
LiOH·H2O→LiOH+H2O↑
الدلالة: لا يمكن تحقيق الجفاف الكامل إلا عند درجات حرارة التجفيف فوق 130 درجة مئوية؛ أقل من هذه الدرجة، لا يؤدي التخزين طويل الأجل بسهولة إلى فقدان الماء.
المرحلة الثانية: التحلل الحراري لهيدروكسيد الليثيوم
نطاق درجة الحرارة: 198.9 درجة مئوية إلى 456.4 درجة مئوية
فقدان الوزن: ≈12.53%
التأثير الحراري: ذروة ماصة للحرارة الثانية (≈276 درجة مئوية)
التفاعل الأساسي: 2LiOH→Li₂O+H₂O↑
الدلالة: من 200 درجة مئوية إلى 450 درجة مئوية هو نطاق التحلل الحرج. إذا غطت درجة حرارة تلبيد مادة الكاثود هذا النطاق، فيجب مراعاة التغير في النسبة الناجم عن تبخر الماء. قد يؤدي وقت الإقامة المفرط في هذا النطاق إلى فقدان الليثيوم، وانحرافات القياس التكافؤي، ومحتوى الأكسجين المرتفع في المنتج.
المرحلة الثالثة: الاستقرار في درجات الحرارة المرتفعة
نطاق درجة الحرارة: 590.7 درجة مئوية إلى 744.4 درجة مئوية
فقدان الوزن: ≈0.32%
التفسير: لا يوجد تفاعل كبير؛ يميل النظام إلى الاستقرار.
ثانياً: الاستنتاجات التجريبية
يمكن اعتبار درجات الحرارة فوق 600 درجة مئوية نطاقًا مستقرًا نسبيًا لـ Li₂O، ومناسبًا للحفاظ على استقرار هيكل مصدر الليثيوم في المراحل اللاحقة ذات درجة الحرارة المرتفعة. يوفر هذا التحليل الحراري المسار الكامل لـ LiOH·H₂O→LiOH→Li₂O ونقاط التحكم في درجة الحرارة الرئيسية، بمثابة مرجع مهم لصياغة المواد وإعداد درجة حرارة التلبيد.
مع تزايد الطلب من صناعة مواد الطاقة الجديدة، يستخدم هيدروكسيد الليثيوم المائي، كمركب وسيط مهم في كيمياء أملاح الليثيوم، على نطاق واسع في تحضير مواد الكاثود، وإضافات الطلاء، ومواد التشحيم، وصناعات الزجاج والسيراميك. لا يؤثر سلوك الجفاف والتحلل الحراري على نقاء المادة فحسب، بل يرتبط أيضًا بشكل مباشر بإعدادات درجة حرارة التلبيد، وعمليات التخزين، والتحكم في التركيب. تستعرض هذه الورقة، بناءً على نتائج التحليل الحراري المتزامن، آلية التحلل الحراري والنطاق الحراري الرئيسي لهيدروكسيد الليثيوم المائي في جو من الأكسجين، مما يوفر دعمًا للبيانات لإنتاج المؤسسات والتطبيقات الهندسية.
أولاً: الإجراء التجريبي
1. أداة القياس: محلل حراري متزامن STA400
2. العينة: هيدروكسيد الليثيوم المائي
3. المعلمات التجريبية:
الجو: أكسجين
معدل التسخين: 5 درجات مئوية/دقيقة
نطاق درجة الحرارة: 25 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية
ملاحظة: تعكس البيانات في جو الأكسجين عن كثب عمليات التلبيد والأكسدة الفعلية.
4. أطياف القياس
5. تحليل طيف القياس:
المرحلة الأولى: إزالة ماء التبلور
نطاق درجة الحرارة: 31.8 درجة مئوية إلى 130.3 درجة مئوية
فقدان الوزن: ≈11.31%
التأثير الحراري: ذروة ماصة للحرارة واضحة (≈90 درجة مئوية)
LiOH·H2O→LiOH+H2O↑
الدلالة: لا يمكن تحقيق الجفاف الكامل إلا عند درجات حرارة التجفيف فوق 130 درجة مئوية؛ أقل من هذه الدرجة، لا يؤدي التخزين طويل الأجل بسهولة إلى فقدان الماء.
المرحلة الثانية: التحلل الحراري لهيدروكسيد الليثيوم
نطاق درجة الحرارة: 198.9 درجة مئوية إلى 456.4 درجة مئوية
فقدان الوزن: ≈12.53%
التأثير الحراري: ذروة ماصة للحرارة الثانية (≈276 درجة مئوية)
التفاعل الأساسي: 2LiOH→Li₂O+H₂O↑
الدلالة: من 200 درجة مئوية إلى 450 درجة مئوية هو نطاق التحلل الحرج. إذا غطت درجة حرارة تلبيد مادة الكاثود هذا النطاق، فيجب مراعاة التغير في النسبة الناجم عن تبخر الماء. قد يؤدي وقت الإقامة المفرط في هذا النطاق إلى فقدان الليثيوم، وانحرافات القياس التكافؤي، ومحتوى الأكسجين المرتفع في المنتج.
المرحلة الثالثة: الاستقرار في درجات الحرارة المرتفعة
نطاق درجة الحرارة: 590.7 درجة مئوية إلى 744.4 درجة مئوية
فقدان الوزن: ≈0.32%
التفسير: لا يوجد تفاعل كبير؛ يميل النظام إلى الاستقرار.
ثانياً: الاستنتاجات التجريبية
يمكن اعتبار درجات الحرارة فوق 600 درجة مئوية نطاقًا مستقرًا نسبيًا لـ Li₂O، ومناسبًا للحفاظ على استقرار هيكل مصدر الليثيوم في المراحل اللاحقة ذات درجة الحرارة المرتفعة. يوفر هذا التحليل الحراري المسار الكامل لـ LiOH·H₂O→LiOH→Li₂O ونقاط التحكم في درجة الحرارة الرئيسية، بمثابة مرجع مهم لصياغة المواد وإعداد درجة حرارة التلبيد.
