Карбонат лития

Эта статья — о химическом соединении. О его применении в медицине см. Препараты лития.

Карбонат лития
Общие
Традиционные названия	литий углекислый
Хим. формула	Li2CO3
Физические свойства
Молярная масса	73,89 г/моль
Плотность	2,11 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	618; 735 °C
• разложения	730 °C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	1,3320; 0,72100 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	554-13-2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Карбонат лития (углеки́слый литий) — соль щелочного металла лития и угольной кислоты. Химическая формула Li₂CO₃.

Физические свойства

Образует бесцветные кристаллы, не формирует кристаллогидраты. Кристаллизуется в моноклинной сингонии (а = 0,839 нм, b = 0.500 нм, с = 0,621 нм, b = 114,5°, z = 2, пространств. группа С2/с), плотность 2,11 г/см³ (при 0 °C), умеренно растворяется в холодной воде и плохо в горячей. Температура плавления 732 °C.

Получение

• Из оксидов:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2O + CO_2 \ \xrightarrow{500^oC} \ Li_2CO_3 } }[/math]

• из щёлочи:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2 \ LiOH + CO_2 \ \xrightarrow{ \ } \ Li_2CO_3 + H_2O } }[/math]

• обменными реакциями:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2SO_4 + Na_2CO_3 \ \xrightarrow{100^oC} \ Li_2CO_3\downarrow + Na_2SO_4 } }[/math]

Химические свойства

• Крайне неустойчив и при температуре плавления начинает разлагаться:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2CO_3 \ \xrightarrow{730^oC} \ Li_2O + CO_2\uparrow } }[/math]

• разлагается разбавленными кислотами:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2CO_3 + 2 \ HCl \ \xrightarrow{ \ } \ 2 \ LiCl + CO_2\uparrow + H_2O} }[/math]

• вытесняется из соли более активными металлами и углеродом при высоких температурах:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2CO_3 + Mg \ \xrightarrow{500^oC} \ 2 \ Li + MgO + CO_2\uparrow} }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2CO_3 + C \ \xrightarrow{800^oC} \ Li_2O + 2CO\uparrow} }[/math]

• в холодных водных растворах обратимо взаимодействует с углекислым газом с образованием кислой соли:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2CO_3 + H_2O + CO_2 \ \rightleftarrows 2 \ LiHCO_3 } }[/math]

• с оксидом алюминия образует алюминат:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2CO_3 + Al_2O_3 \ \xrightarrow{800-900^oC} 2LiAlO_2 + CO_2\uparrow } }[/math]

Применение вещества

Карбонат лития применяется в пиротехнике, производстве стёкол и пластмасс, электроизоляционного фарфора, ситаллов, а также в чёрной металлургии (десульфурация стали), в сельском хозяйстве в качестве удобрения и кормовой добавки.

Кроме того, в психиатрии используется как нормотимик (см. Препараты лития).

Самое широкое применения у карбоната лития в металлургии (десульфация стали).

Крупным потребителем карбоната лития является стекольная промышленность. Оксид лития сильно повышает химическую стойкость стекла, при его применении вместе с оксидом натрия. В состав стекла как правило вносят (0,1-0,4 % Li₂O). Свыше 0,15 % Li₂O в составе стекла приводит к:

• понижению температуры плавления (выступает в роли флюса), что в свою очередь снижает энергозатраты и продлевает кампанию печи.
• снижению вязкости стекломассы.
• повышению качества и блеска готовой продукции, улучшает колер стекла

В стеклоделии карбонат лития применяется как в чистом виде (в том числе и оксид лития), так и в составе различных минералов, таких как: петалит Li₂O·Al₂O₃·8SiO₂ (4,3-5,7 % Li₂O), сподумен Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ (7,3-8 % Li₂O), лепидолит (3,9-6 % Li₂O), амблигонит (7-10 % Li₂O).

Литература

• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Гринченко А.М., Головина Л.П. Распространение лития в почвах Украины и его влияние на урожай и сахаристость сахарной свеклы: Рефераты докладов межвузовской научной конференции в г. Барнауле. — М.: Мин. с.х. РСФСР, 1963.
• Бровков М.Ф. и др. Аминокислотный состав тушек бройлеров при применении лития карбоната.. — №1, стр. 18-19. — Ветеринарная медицина, 2010.
• Бачинская В.М. Влияние лития карбоната на дегустационные показатели качества мяса и бульона из мяса бройлеров.. — №1, стр. 178-180. — М.: Сборник научных трудов молодых ученых, посвященный 90-летию Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина, 2009.