Senkron Termal Analizör Kullanılarak Lityum Hidroksit Monohidratın Termogravimetrik Analizi

Yeni enerji malzemeleri endüstrisinden gelen artan taleple birlikte, lityum hidroksit hidrat, lityum tuz kimyasında önemli bir ara madde olarak katot malzemesi hazırlama, kaplama katkı maddeleri, yağlayıcılar, cam ve seramik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Susuzlaşma ve ayrışma davranışı sadece malzeme saflığını etkilemekle kalmaz, aynı zamanda sinterleme sıcaklığı ayarları, depolama süreçleri ve bileşim kontrolü ile doğrudan ilişkilidir. Bu makale, senkron termal analiz sonuçlarına dayanarak, lityum hidroksit monohidratın bir oksijen atmosferindeki ayrışma mekanizmasını ve anahtar sıcaklık aralığını özetlemekte ve işletme üretimi ve mühendislik uygulamaları için veri desteği sağlamaktadır.

I. Deneysel Prosedür

1. Ölçüm Cihazı: STA400 Senkron Termal Analiz Cihazı

2. Örnek: Lityum hidroksit monohidrat

3. Deneysel Parametreler:

Ortam: Oksijen

Isıtma Hızı: 5℃/dak

Sıcaklık Aralığı: 25℃ ila 800℃

Not: Oksijen atmosferi altındaki veriler, gerçek sinterleme ve oksidasyon süreçlerini daha yakından yansıtır.

4. Ölçüm Spektrumları

5. Ölçüm Spektrumu Analizi:

Evre 1: Kristalizasyon Suyunun Giderilmesi

Sıcaklık Aralığı: 31.8℃ ila 130.3℃

Ağırlık Kaybı: ≈11.31%

Termal Etki: Belirgin endotermik tepe (≈90℃)

LiOH·H2O→LiOH+H2O↑

Anlamı: Tamamen susuzlaştırma, sadece 130℃ üzerindeki kurutma sıcaklıklarında elde edilebilir; bu sıcaklığın altında, uzun süreli depolama kolayca su kaybına neden olmaz.

Evre 2: Lityum Hidroksitin Termal Ayrışması

Sıcaklık Aralığı: 198.9℃ ila 456.4℃

Ağırlık Kaybı: ≈12.53%

Termal Etki: İkinci endotermik tepe (≈276℃)

Çekirdek Reaksiyon: 2LiOH→Li₂O+H₂O↑

Anlamı: 200℃ ila 450℃ kritik ayrışma aralığıdır. Katot malzemesinin sinterleme sıcaklığı bu aralığı kapsıyorsa, su buharlaşmasının neden olduğu oran değişikliğinin dikkate alınması gerekir. Bu aralıkta aşırı kalış süresi, lityum kaybına, stokiyometrik sapmalara ve üründe yüksek oksijen içeriğine yol açabilir.

Evre 3: Yüksek Sıcaklık Kararlılığı

Sıcaklık Aralığı: 590.7℃ ila 744.4℃

Ağırlık Kaybı: ≈0.32%

Açıklama: Önemli bir reaksiyon yok; sistem stabilize olma eğilimindedir.

II. Deneysel Sonuçlar

600℃ üzerindeki sıcaklıklar, sonraki yüksek sıcaklık aşamalarında lityum kaynağı yapısının kararlılığını korumak için uygun olan Li₂O için nispeten kararlı bir aralık olarak kabul edilebilir. Bu termal analiz, LiOH·H₂O→LiOH→Li₂O'nun tam rotasını ve anahtar sıcaklık kontrol noktalarını sağlayarak, malzeme formülasyonu ve sinterleme sıcaklığı ayarı için önemli bir referans görevi görür.