碳酸锂、单水氢氧化锂检测
碳酸锂与单水氢氧化锂检测项目详解
碳酸锂（Li₂CO₃）和单水氢氧化锂（LiOH·H₂O）是高纯度锂化合物，广泛应用于电池材料、玻璃陶瓷、润滑脂、制冷剂及医药等领域。其质量直接影响下游产品性能，因此严格、全面的检测至关重要。核心检测项目如下：
一、 核心理化指标检测
- 主含量测定：
- 碳酸锂： 精确测定 Li₂CO₃ 的质量百分含量，是衡量产品纯度和价值的关键。
- 单水氢氧化锂： 精确测定 LiOH 的质量百分含量（常折算为干基 LiOH 含量），以及结合水含量（LiOH·H₂O 中的结晶水）。
- 杂质元素含量： 严格控制影响产品性能和后续应用的杂质元素。
- 碱金属与碱土金属： 钠（Na）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）等是常见且需严格控制的杂质。
- 重金属： 铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、铬（Cr）、砷（As）等有害元素，尤其关注其限量。
- 铁（Fe）： 对产品色泽、电性能（如电池材料）有显著影响。
- 硫酸盐（以 SO₄ 计）： 影响产品纯度和某些应用中的稳定性。
- 氯化物（以 Cl 计）： 易引起腐蚀，对后续工艺（如电池生产）危害大。
- 硅（Si）、铝（Al）： 可能在特定应用中形成不溶物或影响性能。
- 镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、锰（Mn）： 特定应用中需监控。
- 酸碱性：
- 碳酸锂： 通常关注其在水溶液中的 pH 值或与酸碱的反应特性。
- 单水氢氧化锂： 测定总碱度（以 LiOH 计）、碳酸盐含量（常以 Li₂CO₃ 计）。碳酸盐是氢氧化锂储存过程中易产生的杂质，需严格控制。
- 物理特性：
- 粒度分布： 对材料在后续工艺（如电池电极制备）中的分散性、压实密度等有重要影响。
- 振实密度/松装密度： 反映粉末的堆积性质，与运输、储存及加工性能相关。
- 比表面积： 影响反应活性、溶解速率等性能。
- 白度/色度： 碳酸锂的重要外观指标。
- 水分：
- 碳酸锂： 测定干燥失重或加热减量（主要为吸附水）。
- 单水氢氧化锂： 除测定加热减量（可能包括吸附水和部分结晶水）外，需特别关注结晶水含量（通过理论计算或特定方法确认）。
二、 特定项目与特殊要求检测
- 磁性异物： 尤其对用于锂电池正极材料的锂盐至关重要，微小的磁性颗粒可能导致电池内部短路。需测定铁磁性物质（主要为铁）含量。
- 不溶物含量： 测定产品在水或特定溶剂中不溶解的残留物含量。
- 主成分与杂质形态分析（必要时）： 如碳酸根、氢氧根的确认（红外光谱法等），或特定杂质元素的价态分析。
- 稳定性与储存性测试（模拟储存）： 评估产品在特定温湿度条件下主含量下降（如氢氧化锂吸收 CO₂ 生成碳酸锂）或杂质增长的趋势。
三、 通用检测方法概述 检测依赖于多种精密分析手段：
- 主含量： 酸碱滴定法最为常用（碳酸锂需酸溶）。
- 杂质元素： 原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法为主流，痕量元素需富集或联用技术。离子色谱法常用于阴离子（Cl⁻, SO₄²⁻）测定。
- 碳酸盐（氢氧化锂中）： 酸碱滴定法（通过分解测定产生的 CO₂）或仪器法。
- 水分： 卡尔费休滴定法（总水）、干燥失重法、热重分析法。
- 物理特性： 激光粒度仪、密度测定仪、比表面分析仪、白度计/色差计等。
- 磁性异物： 磁选分离结合定量分析（如AAS、ICP）。
总结 对碳酸锂和单水氢氧化锂的检测是一个涵盖主成分精确计量、杂质元素严格监控、关键理化性质测定及特定项目（如磁性异物）评估的系统工程。全面、准确的检测数据是保障产品质量稳定、满足差异化应用需求、实现安全可靠使用的基石。不同应用领域对各项指标的限值要求差异显著，检测项目及标准需根据具体用途严格制定和执行。