КАРБОНАТ ЛИТИЯ

Карбонат лития выглядит как белый порошок. Сильный раздражитель при растворении в воде.

Номер ЕС: 209-062-5
Химическая формула: Li2CO3
Молярная масса: 73,89 г / моль
Внешний вид: белый порошок без запаха
Плотность: 2,11 г / см3
Температура плавления: 723 ° C (1333 ° F, 996 K)
Температура кипения: 1310 ° C (2390 ° F; 1580 K) Разлагается от ~ 1300 ° C
Показатель преломления (нД)
Вязкость: 4,64 сП (777 ° C)

Растворимость в воде

1,54 г / 100 мл (0 ° С)
1,43 г / 100 мл (10 ° С)
1,29 г / 100 мл (25 ° С)
1,08 г / 100 мл (40 ° С)
0,69 г / 100 мл (100 ° С)

Литий использовался для лечения маниакальных эпизодов с 19 века. Хотя он широко используется, его механизм действия до сих пор неизвестен. Карбонат лития имеет узкий терапевтический диапазон, поэтому требуется тщательный контроль, чтобы избежать побочных эффектов.

Для лечения биполярного расстройства он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения, наиболее важные лекарства, необходимые в базовой системе здравоохранения.

Карбонат лития представляет собой белое моноклинное кристаллическое твердое вещество. Обычно карбонат лития реагирует с кислотами, более сильными, чем диоксид углерода или угольная кислота, с образованием литиевой соли кислоты и диоксида углерода.

Вхождение

Карбонат лития встречается в рудах вместе с другими минералами. Его легко извлечь, поскольку он нерастворим в воде, поэтому горячая вода используется для изоляции от других химических соединений, присутствующих в рудах.

Физические свойства
Карбонат лития представляет собой белый порошок без запаха. Его плотность 2,11 г / мл. Температура плавления карбоната лития составляет 724 ºC, а температура кипения - 1310 ºC. Он не растворяется в горячей воде, ацетоне, аммиаке и этаноле. Он плохо растворяется в холодной воде (его растворимость в воде уменьшается с повышением температуры). Растворим в уксусной кислоте.

Химические свойства

Карбонат лития - это наиболее используемая соль лития, которая широко используется для лечения биполярности. Литий - ион, наиболее похожий на натрий по размеру и заряду, поэтому он является конкурентом натрия в трансмембранном обмене в нервных клетках, поэтому он может влиять на высвобождение нейротрансмиттеров. Карбонат лития также можно использовать для повышения периферических лейкоцитов.

Свойства и реакции

В отличие от карбоната натрия, который образует по крайней мере три гидрата, карбонат лития существует только в безводной форме. Его растворимость в воде низкая по сравнению с другими солями лития. Выделение лития из водных экстрактов литиевых руд использует эту плохую растворимость. Его кажущаяся растворимость увеличивается в 10 раз при умеренном давлении диоксида углерода; этот эффект связан с образованием метастабильного бикарбоната, который является более растворимым

Li2CO3 + CO2 + H2O ⇌ 2 LiHCO3

Экстракция карбоната лития при высоком давлении CO2 и его осаждение при понижении давления - основа Квебекского процесса.

Карбонат лития также можно очистить, используя его пониженную растворимость в горячей воде. Таким образом, нагревание насыщенного водного раствора вызывает кристаллизацию Li2CO3.

Карбонат лития и другие карбонаты группы 1 плохо декарбоксилируются. Li2CO 3 разлагается при температуре около 1300 ° C.

Производство

Литий добывается в основном из двух источников: кристаллов пегматита и литиевой соли из солевых бассейнов. В 1989 году было добыто около 30 000 тонн. Он также существует как редкий минерал забуелит.

Карбонат лития образуется путем объединения пероксида лития с диоксидом углерода. Эта реакция лежит в основе некоторых очистителей воздуха, например, в космических кораблях, используемых для поглощения углекислого газа:

2 Li2O2 + 2 CO2 → 2 Li2CO3 + O2

В последние годы многие молодые горнодобывающие компании начали разведку литиевых проектов в Северной Америке, Южной Америке и Австралии с целью выявления экономических месторождений, которые потенциально могут принести новые поставки карбоната лития в режиме онлайн для удовлетворения растущего спроса на этот продукт.

Использует
Карбонат лития - важный промышленный химикат. Образует легкоплавкие флюсы с кремнеземом и другими материалами. Стекла, полученные из карбоната лития, используются в посуде. Карбонат лития является обычным ингредиентом керамической глазури как слабого, так и сильного горения. Его щелочные свойства способствуют изменению состояния красителей оксидов металлов в глазури, особенно красного оксида железа (Fe2O3).

Цемент схватывается быстрее, если он приготовлен из карбоната лития, и его можно использовать для клея для плитки. При добавлении к трифториду алюминия он образует LiF, который дает превосходный электролит для обработки алюминия. Он также используется в производстве большинства катодов литий-ионных аккумуляторов, которые сделаны из оксида лития-кобальта.

Карбонат лития в основном используется в фармацевтической промышленности для лечения маниакально-депрессивного психоза. Он также используется в химической промышленности при производстве других соединений лития, особенно солей лития, таких как хлорид лития и бромид лития. Карбонат лития также является сырьем для производства стекла и фарфора. Он также добавляется в электролитические ячейки для электролиза алюминия, поскольку помогает повысить эффективность ячейки и является компонентом многих полупроводников и химических катализаторов.

Медицинское использование

В 1843 году карбонат лития был использован в качестве нового растворителя для камней в мочевом пузыре. В 1859 году некоторые врачи рекомендовали терапию солями лития для лечения ряда заболеваний, включая подагру, мочевые камни, ревматизм, манию, депрессию и головную боль. В 1948 году Джон Кейд открыл антиманиакальные эффекты ионов лития. Это открытие привело к тому, что литий, в частности карбонат лития, стали использовать для лечения мании, связанной с биполярным расстройством.

Карбонат лития используется для лечения мании, повышенной фазы биполярного расстройства. Ионы лития мешают процессам переноса ионов (см. «Натриевый насос»), которые передают и усиливают сообщения, передаваемые в клетки мозга. Мания связана с нерегулярным повышением активности протеинкиназы C (PKC) в головном мозге. Карбонат лития и вальпроат натрия, другое лекарство, традиционно используемое для лечения заболевания, действуют на мозг, подавляя активность PKC и помогая производить другие соединения, которые также ингибируют PKC. Свойства карбоната лития контролировать настроение до конца не изучены.

Побочные эффекты

головокружение, одышка, лихорадка, повышенная жажда или мочеиспускание, галлюцинации, проблемы с памятью, отсутствие координации, потеря контроля над кишечником или мочевым пузырем и судороги (судороги)

Воздействие на здоровье / опасность для здоровья: Карбонат лития может быть чрезвычайно токсичным при проглатывании в больших количествах. Он также может вызывать побочные эффекты и другие заболевания, такие как несахарный почечный диабет. Не горюч.

Отрасль обрабатывающей промышленности

Производство всех прочих основных видов неорганической химии

Производство всех прочих химических продуктов и препаратов

строительство

Производство электрооборудования, бытовой техники и компонентов

Производство готовых металлических изделий

Производство неметаллических минеральных продуктов (включая производство глины, стекла, цемента, бетона, извести, гипса и других неметаллических минеральных продуктов.

Производство фармацевтики и лекарств

Производство первичного металла

Используется как добавка в специальные сварочные флюсы.

Неблагоприятные реакции
Прием солей лития имеет риски и побочные эффекты. Известно, что длительное использование лития для лечения различных психических расстройств приводит к приобретенному нефрогенному несахарному диабету. Отравление литием может повлиять на центральную нервную систему и почечную систему и может быть смертельным.

Красный краситель
Карбонат лития используется для придания красного цвета фейерверкам.

Естественное явление
Природный карбонат лития известен как забуелит. Этот минерал связан с отложениями некоторых соленых озер и некоторых пегматитов.

Механизм действия
Механизм действия лития до сих пор неизвестен. Однако «теория истощения инозитола» предполагает 3 основных потенциала. Этими мишенями являются инозитолмонофосфатаза, инозитолполифосфатаза и киназа гликогенсинтазы.

«Теория истощения инозитола» предполагает, что литий ведет себя как неконкурентный ингибитор инозитолмонофосфатазы в манере, обратно пропорциональной степени воздействия. Это ингибирование снижает уровень инозитолтрифосфата. Однако более сильные ингибиторы инозитолмонофосфатазы не столь клинически эффективны, а низкие уровни инозитолтрифосфата связаны с ухудшением памяти.

Литий действует на полифосфатазу инозитола как неконкурентный ингибитор3. Считается, что это ингибирование имеет несколько последующих эффектов, которые еще предстоит выяснить3.

Литий регулирует фосфорилирование GSK-3, который регулирует другие ферменты посредством фосфорилирования. Литий также может ингибировать GSK-3, взаимодействуя с ионом магния в активном центре.