Lithium borateとは？ わかりやすく解説

四ホウ酸リチウム
IUPAC名 四ホウ酸二リチウム dilithium tetraborate
識別情報
CAS登録番号	12007-60-2
PubChem	15764247
ChemSpider	21169645
EC番号	234-514-3
SMILES [Li+].[Li+].O=BOB([O-])OB([O-])OB=O
InChI InChI=1S/B4O7.2Li/c5-1-9-3(7)11-4(8)10-2-6;;/q-2;2*+1  Key: PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N  InChI=1/B4O7.2Li/c5-1-9-3(7)11-4(8)10-2-6;;/q-2;2*+1 Key: PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYAA
特性
化学式	Li2B4O7
モル質量	169.1218 g/mol [1]
外観	白色粉末
密度	2.349 g/cm3, 固体[2]
融点	917 °C
水への溶解度	141.2 g/L[3]
危険性
安全データシート(外部リンク)	External MSDS
NFPA 704	0 2 0
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

四ホウ酸リチウム（しホウさんリチウム、lithium tetraborate）は、ホウ酸のリチウム塩である。水によく溶ける白色の固体であり、発生毒性や眼に対する腐食性を持つ。水酸化リチウムもしくは炭酸リチウムとホウ酸の反応によって製造され、グリースや光学材料、線量計などに用いられる。

性質

四ホウ酸リチウムは密度2.349の白色固体^[2]。融点は916°C^[4]、917°C^[5]、930°C^[6]などのデータがある。16水和物^[7]、5水和物、3水和物および無水物の形を取り、5水和物は200°Cで3水和物、320°Cで無水物となる^[8][9]。3水和物はX線回折からLi(H₂O)B₂O₃(OH)の構造であることが確認されている^[9]。水に対する溶解度は141g/Lと高いがアルコールには溶解しない^[3][8]。

結晶は正方晶系であり、点群4mm、I4₁cdの空間群を取る^[10][4]。結晶中のリチウムは5配位を取り、BO₄およびBO₃ユニットの単位構造と結合している^[4]。また、{100}もしくは{112}の結晶面を界面とした双晶を形成することが出来る^[10]。

製法

四ホウ酸リチウムは水酸化リチウムとホウ酸を水溶液中で反応させた後に溶媒の水を除去することによって得られ、この製法の場合3水和物が得られる^[11]。塩湖の鹹水のようなホウ酸およびリチウムを豊富に含む自然資源の濃縮によっても同様に四ホウ酸リチウムが得られ、温度や共存成分などの条件によって16水和物や5水和物、3水和物の形で析出する^[7]。

${\displaystyle {\ce {2LiOH + 4H3BO3 -> Li2B4O7.3H2O + 4H2O}}}$カテゴリ