Сульфа́т ли́тия (сернокислый литий), соль лития и серной кислоты, Li₂SO₄, молярная масса 109,94 г/моль.

Физико-химические свойства

Представляет собой бесцветные кристаллы; в обычных условиях устойчива модификация с моноклинной решёткой (а = 0,844 нм, b = 0,495 нм, с = 0,824 нм, b = 107,9°, z = 4, пространственная группа Р21/с); при 575 °С она переходит в кубическую форму (а= 0,707 нм, z = 4, пространственная группа I43m; плотность 2,07 г/см³); теплота перехода 23,9 кДж/моль. Температура плавления 858 °С, выше 1300 °С разлагается на оксид лития Li₂O, оксид серы SO₂ и кислород О₂; плотность 2,22 г/см³ (при 20 °С); теплоёмкость при постоянном давлении 117,57, для жидкого 205 Дж/(моль · К); теплота плавления 9,3 кДж/моль, энтальпия образования –1436,0 кДж/моль; энтропия 113,97 Дж/(моль · К). Растворимость в воде (г в 100 г): 35,3 (0 °С); 34,3 (20 °С); 32,1 (50 °С); 29,2 (100 °С). Температура плавления эвтектики Li₂SO₄–Н₂О (27,2 % по массе сульфата лития) –22,2 °С; t_кип насыщенного раствора (23,6 % по массе сульфата лития) 102,5 °С; теплота растворения для бесконечно разбавленного раствора –30,51 кДж/моль. С концентрированной H₂SO₄ сульфат лития образует Li₂SO₄ · xH₂SO₄ (х = 2 и 7). При нагревании в токе Н₂, NH₃ или с углеродом восстанавливается до Li₂S.

Моногидрат сульфата лития

Моногидрат выделяется из раствора в интервале от –22,2 до 233 °С; для него теплоёмкость 151,1 Дж/(моль · К), энтальпия образования –1736,4 кДж/моль; энтропия 146,4 Дж/(моль · К); обезвоживается только выше 500 °С; плохо растворяется в этаноле, ацетоне, метил- и этилацетате.

Гидросульфат лития

Сульфат лития взаимодействует с разбавленной H₂SO₄ (52–86 % по массе), образуя гидросульфат LiHSO₄ – бесцветные кристаллы с t_пл 104 °С. При нагревании гидросульфат превращается в Li₂S₂O₇ (t_пл 205 °С), который при 340 °С разлагается на Li₂SO₄ и оксид серы SO₃. В водном растворе LiHSO₄ и Li₂S₂O₇ разлагаются на Li₂SO₄ и H₂SO₄.

Получение и применение

Моногидрат сульфата лития получают взаимодействием растворов гидроксида лития LiOH или карбоната лития Li₂CO₃ с H₂SO₄ с последующим упариванием, безводную соль – нагреванием моногидрата выше 500 °С.

Сульфат лития – компонент некоторых люминофоров и лекарственных средств, пьезоэлектрик. Его применяют также в производстве головок детекторов для ультразвуковой дефектоскопии.