Характеристика хімії. Літій (лікарський засіб)

Компанії, які спеціалізуються на скуповуванні металів, охоче приймають вироби, що включають до свого складу літій. На цей метал встановлено достатньо високі ціни. Спробуймо розібратися в тому, чим обумовлена ​​висока вартість літію та вироби з нього. Для цього потрібно заглибитись в історію цього металу та вивчити сфери його застосування.

Історія металу, хімічні та фізичні властивості

Літій є м'яким лужний метал, що має сріблясто-білий колір. Особливість даного металу полягає в тому, що серед усіх існуючих він має найвищі температури кипіння та плавлення. Літій спливає у воді, оскільки він має дуже низьку щільність. Якщо інші пари лужних металів чудово піддаються змішуванню один з одним, то сказати про літію цього не можна. Він має унікальну властивість. Його не можна змішати з рубідієм, цезієм, калієм, тільки з натрієм і то при температурі, яка повинна бути не нижче 380 градусів за Цельсієм.

Якщо говорити про хімічні властивості металу, слід відзначити його досить високу стійкість на повітрі. Він не входить у реакцію з повітрям. У вологому середовищі може реагувати з азотом та деякими іншими газами, проте все це відбувається дуже повільно.

Видобуток літію

Літій - досить рідкісний метал, основними мінералами якого є слюда лепідоліт і піроксен сподумен. Також він входить до складу порід онгонітів. Цей метал ще видобувають у родовищах, які розташовані у сильносолоних озерах. Їх називають розсоли. Найбільші родовища цієї корисної копалини були виявлені в Чилі, США, Конго, Китаї, Бразилії. Найзнаменитіше і найбагатше літієм родовище знаходиться в Болівії. Його назва – Солончак Уюні.

Якщо вірити вченим, то, за їхніми словами, аномальна кількість цієї корисної копалини міститься в зіркових утвореннях. Такі зіркові утворення складаються з червоного гіганта, у центрі якого розташована нейтронна зірка. Це «родовище» було виявлено на об'єктах, названих на честь Ландау, Житкова та Торна.

Літій одержують шляхом розкладання його мінералів сірчаною кислотою. Цю технологію називають кислотною. Другий спосіб отримання - спікання або обробка з наступним вилуговуванням водою.

До найбільших постачальників корисних копалин слід віднести Австралію, Аргентину та Чилі. Якщо говорити про Росію, то в нашій країні видобуток літію нині не ведеться, оскільки ресурси літію вичерпані, а нових родовищ не виявлено.

Області застосування літію

За рахунок того, що літій має унікальні властивості, незрівнянні з багатьма іншими металами, він отримав широку сферу застосування. Зараз ми розглянемо деякі з них:

• Виробництво термоелектричних матеріалів. Сульфід міді і літію зарекомендували себе одними з кращих напівпровідників, призначених для виготовлення термоелектроперетворювачів.
• Виготовлення лазерних матеріалів. У цій галузі широкого поширення набув фторид літію. Його застосовують для виготовлення лазерів та оптики, які відрізняються високою ефективністю.
• Виробництво піротехніки. Якби цей метал не використовували в цій сфері, то, швидше за все, неможливо було б отримати червоний колір вогнів.
• Сучасні електроніки. Лужні акумулятори, які нині мають підвищений попит при виробництві різної техніки, виконують з використанням гідроксиду літію. Таке рішення дозволяє значно продовжити термін служби пристроїв. Якщо говорити про виробництво металогалогенових ламп, то тут літій використовують як їхнє наповнення. Також літій добре себе зарекомендував як оптичний матеріал.
• Виготовляє сплави для різних сфер виробництва. В авіації та космонавтиці використовують сплави літію, камдію, міді, скандію. Для виготовлення припоїв застосовують сплави літію із золотом та сріблом.
• Металургійна галузь. Тут ця корисна копалина використовують як допоміжну речовину при виплавці алюмінію. Цей рідкісноземельний метал сприяє підвищенню показників пластичності та міцності різних сплавів.
• Ядерна енергетика. Цей метал набув поширення у виробництві ядерних реакторів. Тут стали у нагоді його чудові властивості високої питомої теплоємності.
• Медицина. Солі літію мають цілющими властивостямитому вони використовуються при лікуванні різних захворювань.

Насправді сфери застосування літію набагато ширші. Тому скуповування літію користується популярністю. Наша компанія пропонує вигідні умови співпраці для фізичних та юридичних осіб. У нас найвищі ціни на літій та вироби з нього.

Представлені фізичні властивості літію Li у твердому та рідкому станах за різних температур (в інтервалі від мінус 223 до 1227°С). Розглянуто такі властивості літію: густина ρ , питома теплоємність C p , кінематична ν та динамічна μ в'язкість, число Прандтля Pr , температуропровідність a і питомий опірлітію ρ .

Літій має найменшу щільність - густина літію при температурі 27°С дорівнює 536 кг/м 3 .Цей лужний метал майже вдвічі і має щільність навіть нижче, ніж у таких органічних розчинників, як і . Щільність літію залежить від температури - при нагріванні літію розширюється і стає менш щільним. Слід зазначити, що температура плавлення літію становить 180,7°С. За цієї температури щільність літію в розплавленому стані має величину 513,4 кг/м 3 .

Літій має найбільшу масову питому теплоємність, в порівнянні з , оскільки має найменшу щільність. Питома теплоємність літію при нормальних температурах має величину 3390 Дж/(кг·град).Теплоємність твердого літію під час нагрівання збільшується. При плавленні літію немає істотного зміни його питомої теплоємності — теплоємність рідкого літію слабко залежить від температури.

Така фізична властивість літію, як теплопровідність, має відносно середню величинуу ряду — літій менш теплопровідний, ніж натрій, проте має більший коефіцієнттеплопровідності, ніж калію. Теплопровідність літію при кімнатній температурі становить 85 Вт/(м·град).Теплопровідність літію в твердому стані знижується при нагріванні і після досягнення температури плавлення дорівнює 42,8 Вт/(м·град). При подальшому нагріванні розплавленого літію його теплопровідність зростає.

В'язкість рідкого літію знижується при зростанні його температури. Це справедливо як для кінематичної, так і для динамічної в'язкості цього металу. Наприклад, нагрівання розплаву літію з 200 до 700°С призводить майже до дворазового зниження його в'язкості - кінематична в'язкість зменшується з 111 10 -8 до 61,7 10 -8 м 2 /с. Кількість Прандтля рідкого літію також знижується при нагріванні.

Температуропровідність літію за кімнатної температури становить близько 45·10 -6 м 2 /с. Характерною особливістютвердого літію та інших лужних металів є швидке зменшення температуропровідності з підвищенням температури. Однак, температуропровідність літію у рідкому стані збільшується при нагріванні.

Питома електрична опір літію збільшується при зростанні температури в усьому її діапазоні. Це справедливо, як для твердого металу, і для розплавленого.

Літій - метал з мінімальною щільністю

Вступ

Літій (Li) - це найлегший рідкісний лужний метал. Однак від решти лужних металів літій відрізняє невеликий розмір атома та іона; літій за властивостями нагадує також магній. Має малу щільність.

Літій -3й елемент періодичної системи хімічних елементівД.І.Менделєєва і є м'яким лужним металом сріблясто-білого кольору.

Літій надає сплавам низку цінних фізико-хімічних властивостей. Наприклад, у сплавів алюмінію із вмістом до одного відсотка літію підвищується механічна міцність та корозійна стійкість, введення двох відсотків літію у технічну мідь значно збільшує її електропровідність тощо.

Він утворює численні літійорганічні сполуки, що визначає його велику роль в органічному синтезі.

Найважливішою сферою застосування літію як джерела тритію є атомна енергія. Крім того, він використовується як теплоносій в атомних реакторах.

Відомі 7 штучних радіоактивних ізотопів літію та два ядерні ізомери.

Більшість рідкісних металівмало поширені, а часто й розпорошені в земній корі; їх вилучення з сировини та отримання у чистому вигляді пов'язані з великими технологічними труднощами. У цьому причини щодо пізнього відкриття, вивчення та технічного освоєння рідкісних металів.

Загальні відомості про метал

Історична довідка

Літій (Li) - 3-й елемент головної підгрупи першої групи, другого періоду Періодичної Системи хімічних елементів Менделєєва і відноситься до групи рідкісних рідких металів.

Літій було відкрито в 1817 році шведським хіміком і мінералогом Йоганном Арфведсоном спочатку в мінералі петаліті (Li,Na), а потім у спогадені LiAl і в лепідоліті KLi 1.5 Al 1.5 (F,OH) 2 .

Металевий літій вперше отримав Гемфрі Деві у 1825 році.

Свою назву літій отримав через те, що був виявлений у «камінні» (грец. λίθος – камінь). Спочатку називався «літіон», сучасну назву було запропоновано Берцеліусом.

Літій відрізняється від решти металів легкістю і найменшою щільністю.

Фізичні та хімічні властивості літію

Фізичні властивості

Літій - сріблясто-білий метал, м'який і пластичний, твердіший натрію, але м'якший за свинець. Його можна обробляти пресуванням та прокаткою.

При кімнатній температурі металевий літій має кубічні об'ємно-центровані грати (координаційне число 8), просторова група. I m3m, параметри осередку a = 0,35021 нм, Z = 2. Нижче 78 До стійкої кристалічної формою є гексагональна щільноупакована структура, в якій кожен атом літію має 12 найближчих сусідів, розташованих у вершинах кубооктаедра. Кристалічна решіткавідноситься до просторової групи P 63/mmc, параметри a = 0,3111 нм, c = 0,5093 нм, Z = 2.

З усіх лужних металів літій характеризується найвищими температурами плавлення та кипіння (180,54 і 1340 °C, відповідно), у нього найнижча щільність при кімнатній температурі серед усіх металів (0,533 г/см³, майже вдвічі менша за щільність води).

Маленькі розміри атома літію призводять до появи особливих властивостейметалу. Наприклад, він змішується з натрієм тільки при температурі нижче 380 °C і не змішується з розплавленим калієм, рубідієм і цезієм, тоді як інші пари лужних металів змішуються один з одним у будь-яких співвідношеннях.

Хімічні властивості

Літій є лужним металом, проте відносно стійкий на повітрі. Літій є найменш активним лужним металом, із сухим повітрям (і навіть із сухим киснем) при кімнатній температурі практично не реагує. З цієї причини літій є єдиним лужним металом, який не зберігають у гасі (до того ж щільність літію настільки мала, що він плаватиме в ньому) і може нетривалий час зберігатися на повітрі.

У вологому повітрі повільно реагує з азотом та іншими газами, що знаходяться в повітрі, перетворюючись на нітрид Li 3 N, гідроксид LiOH та карбонат Li 2 CO 3 . У кисні при нагріванні горить, перетворюючись на оксид Li 2 O. Цікава особливістьлітію в тому, що в інтервалі температур від 100 °C до 300 °C він покривається щільною оксидною плівкою, і надалі не окислюється. На відміну від інших лужних металів, що дають стабільні надпероксиди та озоніди, надпероксид та озонид літію - нестабільні сполуки.

У 1818 році німецький хімік Леопольд Гмелін встановив, що літій і його солі забарвлюють полум'я в карміново-червоний колір, це є якісною ознакою для визначення літію. Температура самозаймання знаходиться близько 300 °C. Продукти горіння подразнюють слизову оболонку носоглотки.

Спокійно, без вибуху та займання, реагує з водою, утворюючи LiOH та H 2 . Реагує також з етиловим спиртом(з утворенням алкоголю), з воднем (при 500-700 °C) з утворенням гідриду літію, з аміаком та з галогенами (з йодом - тільки при нагріванні). При 130 °C реагує із сіркою з утворенням сульфіду. У вакуумі при температурі вище 200 °C реагує з вуглецем (утворюється ацетиленід). При 600-700 C літій реагує з кремнієм з утворенням силіциду. Хімічно розчинний у рідкому аміаку (−40 °C), утворюється синій розчин.

У водному розчині літій має найнижчий стандартний електродний потенціал (-3,045 В) через малий розмір та високий ступінь гідратації іона літію.

Довго літій зберігають у петролейному ефірі, парафіні, газоліні та/або мінеральному маслі в герметично закритих жерстяних коробках. Металевий літій викликає опіки при попаданні на вологу шкіру, слизові оболонки та очі.

Біологічна роль

Літій постійно входить до складу живих організмів, проте його біологічну роль з'ясовано недостатньо. Встановлено, що у рослин Літій підвищує стійкість до хвороб, посилює фотохімічну активність хлоропластів у листі (томати) та синтез нікотину (тютюн). Здатність концентрувати Літій найсильніше виражена серед морських організмів у червоних і бурих водоростей, а серед наземних рослин - у представників сімейства Ranunculaceae (василістник, жовтець) та сімейства Solanaceae (дереза). У тварин літій концентрується головним чином у печінці та легенях.

Літій може мати такі ефекти:

o знижує збудливість центральної нервової системи(Препарати літію застосовуються в психіатрії)

o регулює транспорт натрію в нервових та м'язових клітинах

o знижує кількість доступного вільного норадреналіну в центральній нервовій системі

o збільшує чутливість нейронів деяких областей мозку до дії дофаміну.

Найбільш важливими джерелами літію є деякі рослини (томати), риба та морепродукти, а також печінка та легені.

Застосування літію, його сполук та сплавів

Літій протягом століття застосовували у медицині як засіб від подагри.

Промислове використання літію почалося з першої світової війни, коли німецькі військастали використовувати сплав літію та свинцю.

Отримана німецька розробка виявилася відмінним матеріалом для покриття поверхонь, що труться. З цього моменту літій отримав своє законне місце у металургії. Його використовують у багатьох промислових сплавах.

Літій стали широко використовувати при видаленні газів, розчинених у розплавах металів. Наразі відомо, що літій здатний підвищити міцність сталі. Але його активному використанню у цьому напрямі заважає мала розчинність у залозі.

У чорній металургії Літій, його сполуки та сплави широко застосовують для розкислення, легування та модифікування багатьох марок сплавів. У кольоровій металургії літієм обробляють сплави для отримання хорошої структури, пластичності та високої межі міцності.

Добре відомі алюмінієві сплави, що містять всього 0,1% літію, - аерону і склерон; крім легкості, вони мають високу міцність, пластичність, стійкість проти корозії і дуже перспективні для авіабудування. Добавка 0,04% літію до свинцево-кальцієвих підшипникових сплавів підвищує їхню твердість і знижує тертя.

З'єднання літію використовуються для одержання пластичних мастил, виготовлення скла, для надання скляній масі в'язкості. Скло виготовлене за даною технологією відрізняється теплостійкістю і міцністю. Вони також пропускають ультрафіолет.
У зв'язку з високою хімічною активністю літію, він застосовується у хімічній промисловості.

За значимістю у сучасній техніці літій - одне з найважливіших рідкісних елементів.
Літій застосовується в ядерній енергетиці як теплоносій.

Мінерали та руди

Відомо понад 40 мінералів, у яких літій присутній у помітних кількостях (понад 0,1% атомної маси). До них входять як власне літієві, і породоутворюючі мінерали (слюди, турмаліни та інших.), у яких літій є у вигляді ізоморфних домішок у кількості.

Найголовніші літій містять мінерали, що мають промислове значення:

· сподумен (зміст Li 2 Про 5,9-7,6%)

· петаліт (3,5-4,1%)

· Амблігоніт (6-9%)

· евкриптит, циннвальдіт (3,0-3,5%)

· лепідоліт (3,5-5,5%)

· Полілітіоніт (5,5-8,8%)

Розподіл літій містять мінералів підпорядкований закономірностям зональної будови рудних тіл рідкометальних родовищ. В окремих випадках літій містять мінерали утворюють великі виділення. Так, кристали сподумену досягають іноді довжини 2-10 м-коду.

Літієві руди утворюються у зв'язку з постмагматичними процесами при температурах 500-700 ° С на глибині 3-7 км. Основний промислово-генетичний тип родовищ літієвих руд – гранітні рідкокеметальні пегматити, серед яких розрізняють; сподумен-мікроклін-альбітові та альбіт-сподуменові пегматити (1,0-1,3% Li 2 Про, запаси 100-500 тисяч т); лепідоліт-сподуменові та лепідоліт-петалітові пегматити (0,6-1,2% Li 2 Про, запаси до 100 тисяч т).

Головні пегматитові родовища літієвих руд; Кінг-Маунтін у США (запаси понад 400 тисяч т Li2О, вміст 1-1,15%), Бернік-Лейк у Канаді (понад 200 тисяч т, 1-1,3%), Маноно-Кітотоло у Заїрі (понад 200 тисяч) т, 0,6%), Бікіта у Зімбабве (близько 70 тисяч т, 1,4%), а також родовища у Намібії, Мозамбіку, Афганістані.

Принагідно літій може виходити з рідкіснометальних танталоносних гранітів літій-фтористого типу (0,2-0,3% Li 2 Про, запаси до 100-200 тисяч т), циннвальдитових або лепідолітових грейзенів (промислове значення невелике).

Концентрації літію (0,05-1,0% Li 2 Про) виявлені також в осадових глинистих породах (ресурси дуже значні) та слюдисто-флюоритових метасоматитах (0,3-0,5% Li 2 Про, запаси 100-200 тисяч т ).

Практично всі родовища літієвих руд є комплексними і відпрацьовуються для отримання літію з попутним вилученням низки інших цінних компонентів, або літієві мінерали витягуються в процесі збагачення комплексних руд і є попутними компонентами. У літієвих рудах зазвичай присутні тантал, ніобій, берилій, рубідій, цезій, іноді олово, вольфрам та ін. Польовий шпат, кварц і слюда, які постійно зустрічаються в родовищах літієвих руд, також можуть бути предметом промислового використання.

Видобуток руд ведеться переважно відкритим, рідше підземним способом.

Зазвичай літієві руди збагачуються флотаційним способом чи важких суспензіях. Промисловість використовує концентрати різної якості: сподуменовий (зміст Li 2 Про 4,5-6%), петалітовий (2,5-3,5%), лепідолітовий (3-4%), амблігонітовий (7-8%). Переробка концентратів на більшості заводів ведеться за сірчанокислотною технологією, заснованою на сульфатизації сірчаною кислотою обпаленого при температурі 1000 ° С сподумену (петаліту). Карбонат літію, що одержується після нейтралізації розчину, придатний для подальшого використання без додаткового очищення. За цією схемою можуть перероблятися як концентрати, так і руди із вмістом Li 2 Про більш ніж 1%. Важлива перевага схеми – відсутність рідких скидів.

Світовий ринок літію

Родовища літію відомі в Росії (більше 50% запасів країни зосереджено в рідкісних родовищах Мурманської області), Болівії (Солончак Уюні - найбільше у світі), Аргентині, Мексиці, Афганістані, Чилі, США, Канаді, Бразилії, Іспанії, Швеції, Китаї. , Зімбабве, Конго.

Чилі та Аргентина виробляють найбільшу частину світового літію із солей озер, у сукупності приблизно 46% всього виробництва літію (компанії FMC, Rockwood та S.Q.M.). Компанія Talison Lithium постачає ~34% світового літію та близько 65% літієвого мінералу сподумен. Що стосується світового попиту, то запаси літію представлені удосталь, і діючі виробники, як очікують, планують розширювати виробництво для задоволення потреб.

Зараз найбільшим світовим експортером літію є Чилі (44%), далі йдуть Австралія (25%), Китай (13%) та Аргентина (11%). Водночас у Болівії знаходиться 50% світових запасів літію, у Чилі – 25% (пустеля Атакама), а в Аргентині – близько 10%.

Таблиця 1.Запаси на родовищах літію у 2012 році, тис.тонн *

* дані US Geological Survey

Малюнок 1. Видобуток літію у світі, тис.тонн*

Таблиця 2.Виробництво та споживання літію у світі, тонн*

* дані Roskill

Споживання літію продовжує стійко зростати, незважаючи на світову економічну кризу, кризу заборгованості в Єврозоні та уповільнення темпів зростання в Китаї.

Літієві батареї, що перезаряджаються, продовжують підтримувати це зростання на високому рівні, чому сприяє збільшення виробництва портативної побутової електроніки так само як і збільшення потужності батарей. Унікальні властивостілітію також підкріплюють зростання на інших ринках, які зазнавали спаду, включаючи виробництво жирів, склокераміку та металургійні порошки. Споживання літію вже перевершило рівні 2008 року та становило 26,500 т у 2012 році. Попит на літій зростатиме в межах 8% на рік при базовому варіанті розвитку подій з ринком електромобілів, що стає все більш важливим для зростання в міру наближення до 2017 року.

Перспектива нових поставок, що виходять ринку компаній, діє як бар'єр підвищення цін, попри зростаючий попит.

Фармакологічна група: нормотимічні засоби (препарати літію)
Систематична (IUPAC) назва: Літій (1+)
Торгові назви: Eskalith, Lithobid та ін.
Правовий статус: лише за рецептом
Застосування: перорально, парентерально
Біодоступність: залежить від формули
Період напіврозпаду: 24 год
Виділення: > 95% нирковий
Формула: Li+
Мовляв. маса: 6,941 г/моль

З'єднання літію зазвичай використовуються як психіатричні ліки. Деякі солі літію використовуються як стабілізуючі настрій препаратів, насамперед для лікування біполярного розладу; вони грають певну роль лікуванні депресії і особливо манії, як гострої, і тривалої. Як стабілізатор настрою, літій, ймовірно, більш ефективний у запобіганні манії, ніж депресії, а також знижує ризик самогубства у хворих на біполярний розлад. При депресії (однополярному розладі) літій може застосовуватися для посилення дії інших антидепресантів. Серед препаратів літію найчастіше призначається карбонат літію (Li2CO3), що продається під різними торговими назвами. Часто використовується цитрат літію (Li3C6H5O7). Як альтернативу цим препаратам застосовуються сульфат літію (Li2SO4), літій оротат (C5H3LiN2O4) та літій аспартат. У минулому використовувалися бромід літію та хлорид літію, однак у 1940-х роках була виявлена ​​їхня можлива токсичність, і ці речовини вийшли з вживання. Крім того, існують багато інших солі та сполуки літію, такі як фторид літію та йодид літію, проте вони вважаються токсичними речовинами і ніколи не тестувалися як фармакологічні препарати. Після потрапляння в стравохід літій широко поширюється в центральній нервовій системі та взаємодіє з низкою нейротрансмітерів та рецепторів, знижуючи вивільнення норадреналіну та збільшуючи синтез серотоніну.

Медичне використання Літію

Літій використовується для лікування манії при біполярному розладі. Спочатку літій часто застосовували у поєднанні з антипсихотичними препаратами, оскільки для прояву його ефекту іноді може знадобитися цілий місяць. Літій також використовується для профілактики депресії та манії при біполярному розладі. Іноді літій використовується у разі інших психіатричних розладів, таких як циклоїдний психоз та великий депресивний розлад. Літій має дуже важливу антисуїцидальну дію, яку не мають інші стабілізуючі препарати, наприклад, протисудомні препарати. Препарат рідко використовується в непсихіатричних цілях, однак він зарекомендував себе у профілактиці деяких видів головного болю, пов'язаного з кластерним головним болем, особливо нічних головних болів. В італійському пілотному дослідженні на людях, яке проводилося в 2005-06 рр., було заявлено, що літій може знижувати симптоми нейродегенеративних захворювань, таких як бічний аміотрофічний склероз (БАС). Тим не менш, рандомізоване подвійне сліпе плацебо-контрольоване дослідження в порівнянні з безпекою та ефективністю літію в поєднанні з рилузолом для лікування БАС не змогло продемонструвати переваги комбінованої терапії в порівнянні з рилузолом. Літій іноді використовується як засіб для посилення дії стандартних препаратів, що використовуються для лікування уніполярної депресії. Раніше літій вважався непридатним для дітей препаратом, проте пізніші дослідження показали його ефективність для лікування раннього біполярного розладу у дітей у віці восьми років. Необхідна доза (15-20 мг на кг маси тіла) трохи менша за рівень токсичності, тому під час лікування слід ретельно контролювати рівні літію в крові. Щоб призначити правильне дозування, слід брати до уваги всю медичну історію пацієнта як у фізичному, так і в психологічному плані. Початкова доза літію повинна становити 400-600 мг на ніч і щотижня збільшуватися залежно від моніторингу сироватки. Пацієнтам, які приймають літій, слід регулярно тестувати рівні сироватки та стежити за функціонуванням та можливими аномаліями. щитовидної залози і нирок, оскільки речовина втручається в регулювання рівнів натрію та води в організмі та може викликати зневоднення. Зневоднення, що посилюється впливом тепла, може призвести до підвищення рівнів літію. Зневоднення відбувається через інгібування літієм дії антидіуретичного гормону, який забезпечує ниркове поглинання води із сечі. Це призводить до нездатності концентрувати сечу, що веде до подальшої втрати води в організмі та спразі. Поєднання літію з високими дозами або може бути небезпечним; надходили повідомлення про необоротну токсичну енцефалопатію, що викликається спільним застосуванням цих препаратів. Солі літію мають вузьке терапевтичне/токсичне співвідношення, тому їх не слід призначати за відсутності засобів для моніторингу концентрацій у плазмі. Пацієнтів слід ретельно тестувати. Дози регулюють до досягнення концентрацій у плазмі від 0.4 до 1,2 ммоль Li+/л (нижня межа діапазону для підтримуючої терапії та у пацієнтів похилого віку, більш високий рівень – для педіатричних пацієнтів) у зразках, взятих через 12 годин після прийому попередньої дози. Передозування при плазмовій концентрації понад 1,5 ммоль Li+/л може бути смертельним; токсичні ефекти включають тремор, атаксію, дизартрію, ністагм, ниркову недостатність, сплутаність свідомості та судоми. При виникненні цих потенційно небезпечних симптомів лікування необхідно негайно припинити, уточнити плазмові концентрації літію, і вжити заходів, необхідних для обігу токсичності літію. Токсичність літію посилюється виснаженням натрію. Одночасний прийом сечогінних засобів, що інгібує поглинання натрію в дистальних канальцях (наприклад, тіазидів), є небезпечним і його слід уникати, оскільки це може призвести до підвищеної резорбції літію в проксимальних звивистих канальцях, що призводить до підвищених, потенційно токсичних рівнів літію в організмі. Іноді, при незначному отруєнні, токсичність може звернути при припиненні прийому літію та призначенні великої кількості натрію та рідини. Плазмові концентрації більше 2,5 ммоль Li+/л, як правило, пов'язані із серйозною токсичністю, яка потребує невідкладної допомоги. При токсичних концентраціях максимальна токсичність може виявитись через один-два дні. При тривалому застосуванні літію у терапевтичних концентраціях можуть спостерігатися гістологічні та функціональні зміни у нирках. Значення таких змін не зрозуміло, чи тривалий прийом літію не рекомендується. При виникненні проблем з нирками лікарі можуть змінити лікування пацієнта, хворого на біполярний розлад і призначити замість літію інший препарат, що стабілізує настрій, наприклад, вальпроат (Depakote). p align="justify"> Важливим потенційним наслідком довгострокового використання літію є розвиток ниркового нецукрового діабету (нездатність концентрувати сечу). Тому протягом трьох-п'яти років літій слід застосовувати лише за наявності видимого позитивного ефекту. У продажу доступні традиційні таблетки та таблетки із уповільненим вивільненням. Препарати розрізняються за біодоступністю, і зміна у складі вимагає тих же запобіжних заходів, як і початок лікування. Можна віддати перевагу будь-якій одній простій солі літію; карбонат використовується ширше, також доступний цитрат. Літій може бути використаний як засіб для лікування себорейного дерматиту (8% гель літій глюконату). Крім того, літій збільшує виробництво білих кров'яних клітин у кістковому мозку і може бути прописаний пацієнтам, які страждають на лейкопенію. Обмежена кількість даних свідчить про те, що літій може бути корисним у лікуванні зловживання психоактивними речовинами у деяких пацієнтів з подвійним розладом. У 2009 році японські дослідники з університету Оіта повідомили, що низькі рівні природного літію в питній воді корелюють з низьким рівнем самогубств. У попередній доповіді аналогічні дані продемонстрували в американському штаті Техас. У відповідь на це, психіатр Пітер Крамер порушив питання про гіпотетичну можливість додавання літію в питну водуяк мінеральна добавка, а не як терапевтичний засіб (терапевтична доза карбонату літію (таблетки, капсули) або цитрату (рідина), «зазвичай знаходиться в діапазоні від 900-1200 мг/день» і регулюється відповідно до реакції пацієнта та рівня крові Це аналогічно ніацину, коли низькі дози полівітамінів у таблетках приймають як вітамінну добавку для запобігання хворобі пелагри, пов'язаної з дефіцитом ніацину, тоді як високу дозу призначають як терапевтичну для підвищення рівнів ліпопротеїнів високої щільності («хорошого» холестерину).

Побічні ефекти Літію

Найбільш поширеними побічними ефектами Літію є загальна загальмованість та невеликий тремор рук. Ці побічні ефекти зазвичай є на всьому продовженні лікування, але іноді у деяких пацієнтів можуть зникати. Інші поширені побічні ефекти, такі як нудота і біль голови, зазвичай усуваються при вищому споживанні води. Літій викликає дисбаланс електролітів; щоб уникнути цього, рекомендується збільшити споживання води. За даними австралійського дослідження, «захворюваність на гіпотиреоз у пацієнтів, які приймали літій, у шість разів вища у порівнянні з населенням у цілому. Гіпотиреоз, своєю чергою, збільшує ймовірність розвитку клінічної депресії». Літій сприяє збільшенню ваги на 1-2 кг. Збільшення ваги може спричинити низьку самооцінку при клінічній депресії. Оскільки літій конкурує з рецепторами за антидіуретичний гормон у нирках, він збільшує вихід води у сечі, викликаючи нефрогенний нецукровий діабет. Виведення літію нирками зазвичай проходить успішно при прийомі деяких діуретиків, включаючи амілорид та тріамтерен. Це збільшує апетит і спрагу (полідипсія) та знижує активність гормонів щитовидної залози (гіпотиреоз). Останнє лікується прийому. Літій безперервно впливає на функціонування нирок, хоча ця його властивість проявляється не завжди. Літій може викликати розвиток ністагму, для позбавлення якого може знадобитися кілька місяців утримання від прийому препарату. Більшість побічних ефектів літію залежить від дози. Для обмеження ризику побічних ефектів рекомендується використовувати найнижчі ефективні дози.

Тератогенність

Літій також є тератогенною речовиною, яка здатна викликати уроджені дефекти у невеликої кількості новонароджених. Наявні дані та деяка кількість ретроспективних досліджень свідчать, що при прийомі літію під час вагітності можливе збільшення ризику вродженої вади серця, відомого як аномалія Ебштейна. У зв'язку з цим вагітним жінкам, які приймають літій, необхідно регулярно проводити ехокардіографія плода, щоб унеможливити серцеві аномалії. Ламотриджин є можливою альтернативою Літію для вагітних жінок. Габапентин та Клоназепам також прописують як препарати проти паніки у дітородному віці та під час вагітності. Вальпроєва кислота та Карбамазепін також є тератогенними речовинами.

Зневоднення

У пацієнтів, які приймають солі літію, може спостерігатися дуже небезпечне зневоднення, особливо у поєднанні з індукованим літієм нефрогенним діабетом з поліурією. Такі ситуації можуть виникати при передопераційному обмеженні прийому рідин або в інших випадках нестачі рідини, теплих погодних умовах, спортивних заходах та пішому туризмі. Іншою небезпекою є те, що швидке зневоднення може швидко викликати гіпонатріємію з небезпечними токсичними концентраціями літію в плазмі.

Передозування Літію

Токсичність літію може спостерігатися у осіб, які випадково або навмисно приймають надмірну кількість літію, одномоментно або накопичуючи високі рівні в ході хронічної терапії. Прояви токсичності включають нудоту, блювання, пронос, слабкість, атаксію, сплутаність свідомості, загальмованість, поліурію, судоми та кому. Інші токсичні ефекти літію включають великоамплітудний тремор, посмикування м'язів, судоми та ниркову недостатність. У людей, які пережили отруєння, може розвинутись стійка нейротоксичність. Деякі автори описують "синдром незворотної літієвої нейротоксичності" (SILENT), пов'язаний з епізодами гострої токсичності літію або тривалим лікуванням у відповідному діапазоні доз. Симптоми включають мозочкову дисфункцію.

Вимірювання у рідинах організму

Концентрації літію в цілісній крові, плазмі, сироватці або сечі можуть бути виміряні за допомогою інструментальних методів, як керівництво до терапії, для підтвердження діагнозу у потенційних жертв отруєння або для надання допомоги у судово-медичній експертизі у разі фатального передозування. Концентрації літію в сироватці зазвичай знаходяться в діапазоні 0,5-1,3 ммоль/л у контрольованих пацієнтів, але можуть збільшуватися до 1,8-2,5 ммоль/л у пацієнтів, які накопичують препарат з часом і до 3-10 ммоль/л у жертв гострого передозування.

Механізм дії

На відміну від інших психоактивних речовин, прийом Li+ у терапевтичних концентраціях зазвичай не справляє жодних очевидних психотропних ефектів (наприклад, ейфорії) у здорових людей. Li+ може діяти, втручаючись у транспортування одновалентних або двовалентних катіонів у нейронах. Однак, оскільки речовина є поганим субстратом на натрієвому насосі, вона не може підтримувати мембранний потенціал та підтримує лише малий градієнт через біологічні мембрани. Li+ досить схожий Na+, тому в експериментальних умовах він може замінювати Na+ для одного потенціалу дії в нейронах. Останні дослідження показують, що ефект цього іона щодо стабілізації настрою, спільно чи окремо, виявляють три різні механізми. В дію літію може бути залучений збуджуючий нейромедіатор глутамат, а також інші стабілізатори настрою, такі як вальпроат і ламотриджин, впливаючи на глутамат, що може виступати як можливе біологічне пояснення такого явища, як манія. Інші механізми, за допомогою яких літій може регулювати настрій, включають зміни експресії генів. Літій може збільшувати вивільнення серотоніну нейронами головного мозку. Лабораторні дослідження, проведені на серотонінергічних нейронах ядер шва у щурів показали, що при обробці цих нейронів літієм посилюється вивільнення серотоніну під час деполяризації порівняно з відсутністю літію та такою самою деполяризацією. Було запропоновано варіант незв'язаного механізму дії, в якому літій деактивує фермент GSK3-бета. Цей фермент зазвичай фосфорилює білок фактор транскрипції Rev-Erb-альфа, запобігаючи його деградації. Rev-Erb-альфа, у свою чергу, пригнічує BMAL1, компонент циркадного годинника. Таким чином, літій шляхом інгібування GSK3бету викликає деградацію Rev-Erb-альфа і збільшує експресію BMAL, що гасить циркадні годинники. За допомогою цього механізму літій здатний блокувати скидання таймера в мозку, внаслідок чого порушується природний цикл організму. За порушення циклу порушується графік багатьох функцій (обмін речовин, сон, температура тіла). Літій може таким чином відновлювати нормальне функціонування мозку після порушень у деяких людей. Деякі автори висловлюють припущення, що рАр-фосфатаза може бути однією з терапевтичних цілей літію. Цю гіпотезу підтримує низька Ki літію для рАрфосфатази людини, сумісної в межах терапевтичної концентрації літію в плазмі пацієнтів (0,8-1 мМ). Важливо, що Кі рАр-фосфатази людини в десять разів нижче, ніж у GSK3бета (глікоген синтази кінази 3бета). Інгібування рАр-фосфатази літієм призводить до підвищення рівня рАр (3"-5" фосфоаденізин фосфату), що інгібує PARP-1. Інша теорія, запропонована в 2007 році, полягає в тому, що літій може взаємодіяти з сигнальним шляхом оксиду азоту (NO) у центральній нервовій системі, який відіграє вирішальну роль у нейронній пластичності. Система NO, можливо, відіграє важливу роль у антидепресивній дії літію у тесті Porsolt у мишей. Крім того, повідомляється, що блокада NMDA рецепторів збільшує антидепресивну дію літію в тесті Porsolt у мишей (тест «поведінка відчаю», коли тварин на 15 хвилин поміщають у закриту ємність з водою, а потім, через 24 години, після дії антидепресанту, поміщають тварину в цю ж ємність вже на 5 хвилин, і вимірюють час, коли тварина перебуває у стані спокою і навіть не намагається вибратися), що вказує на можливу участь рецепторів NMDA/сигналізації NO у дії літію в цій тваринній моделі вивченої безпорадності. Літій пригнічують фермент інозит монофосфатази, що призводить до збільшення рівнів інозиту трифосфату. Цей ефект посилюється інгібітором зворотного захоплення синозиту трифосфату. Дестабілізація роботи інозитолу пов'язана з порушеннями пам'яті та депресією.

Історія

Вперше літій почали використовувати в 19 столітті для лікування подагри, після того, як вчені виявили, що літій у лабораторних умовах здатний розчиняти кристали сечової кислоти ізольовані з нирок. Однак рівні літію, необхідні для розчинення сечової кислоти в організмі, були токсичними. Через поширення теорій, що пов'язують надлишок сечової кислоти з розладами, у тому числі депресивними та маніакальними розладами, з 1870-х років Carl Lange у Данії та William Alexander Hammond у Нью-Йорку починають використовувати літій для лікування манії, хоча про використання літієвих джерельних вод для лікування манії було відомо ще в стародавньої Греціїта Римі. На рубежі 20 століття від використання літію відмовилися, за словами Сьюзан Грінфілд, у зв'язку з небажанням фармацевтичної промисловості інвестувати в препарат, який не може бути запатентований. Накопичені знання свідчать про роль надмірного споживання натрію у розвитку гіпертонії та серцевих захворювань. Літієві солі призначають пацієнтам як заміну дієтичної кухонної солі (хлориду натрію). Ця практика була припинена в 1949 році, коли було опубліковано повідомлення про побічні ефектита смертях внаслідок прийому препарату, що призвело до заборони продажу літію. Користь солей літію для лікування манії була заново відкрита австралійським психіатром Джоном Кейдом у 1949 році. Кейд ін'єктував гризунам екстракти сечі, взятої від хворих на шизофренію, у спробі виділити метаболічну сполуку, яка може бути причиною розвитку психічних симптомів. Оскільки було відомо, що сечова кислота є при подагрі психоактивною речовиною (нею стимулюються рецептори аденозину на нейронах; їх блокує), для контролю Кейд знадобилися розчинні урати. Він використовував урати літію, які, як вже було відомо, є найбільш розчинними сполуками уратів, і з'ясувалося, що ці сполуки діяли на гризунів як транквілізатори. Кейд простежив впливом геть іони літію окремо. Незабаром Кейд запропонував використовувати солі літію як транквілізатори. За допомогою солей літію йому вдалося контролювати манію у хронічно госпіталізованих пацієнтів. Це було одним із перших успішних застосувань препарату для лікування психічних захворювань, і це відкрило шлях для розробки ліків для лікування інших психічних проблем на найближчі десятиліття. Решта світу не поспішала приймати цей метод лікування, в основному через смерті, що настають навіть при відносно невеликому передозуванні, у тому числі при використанні хлориду літію як замінника кухонної солі. Багато в чому завдяки дослідженням та зусиллям Mogens Schou з Данії, Paul Baastrup у Європі, Samuel Gershon та Baron Shopsin у США, цей опір поступово долається. 1970 року FDA США схвалює застосування літію при маніакальних хворобах. У 1974 році препарат був схвалений для використання як профілактичний засіб при маніакально-депресивному психозі. Літій став частиною західної поп культури. Головні герої фільмів "Pi", "Перечуття", "Спогади про зоряний пил", "Американський психопат", "Країна садів" "Незаміжня жінка", всі приймають літій. У Sirius XM Satellite Radio у Північній Америці у 1990-х роках була альтернативна рок-станція під назвою Lithium. Крім того, існують пісні, присвячені препаратам літію. До них відносяться композиції Mac Lethal "Lithium Lips", Koos Kombuis "Equilibrium met Lithium", Evanescence "Lithium", Nirvana "Lithium", Sirenia "Lithium and a Lover", Sting "Lithium Sunset" та Thin White Rope "Lithium".

Використання літію у напої «7Up»

Відомо, що раніше кокаїн входив до складу Coca-Cola, а літій – до складу освіжаючого напою 7Up. У 1920 році Чарльз Лейпер Грігг, який заснував у Сент-Луїсі компанію The Howdy Corporation, винайшов формулу безалкогольного напою зі смаком лимон-лайм. Продукт, який спочатку називався Bib-Label Lithiated Lemon-Lime Soda, був випущений на ринок за два тижні до біржового краху 1929 року. До складу напою входив стабілізатор настрою літій цитрат, і цей напій був одним із патентованих лікарських продуктів, популярних наприкінці 19-го та на початку 20-го століття. Його назва була незабаром змінена на "7Up"; 1948 року всі американські виробники напою були змушені вилучити літій з його складу.

Доступність:

Препарати літію застосовуються для лікування маніакальної фази біполярного психозу, для профілактики загострень маніакально-депресивного психозу, агресивності при психопатіях та хронічному алкоголізмі, звикання до психотропних препаратів, сексуальних відхилень, синдрому Меньєра, мігрені. Препарат відпускається з аптек за рецептом лікаря.

Історія відкриття:

У 1817 р. шведський хімік і мінералог Август Арфведсон, аналізуючи природний мінерал петаліт, встановив, що він містить " вогнепостійна луг досі невідомої природи " . Пізніше він знайшов аналогічні сполуки у складі інших мінералів. Арфведсон припустив, що це з'єднання нового елемента і дав йому назву літій (від грецької liqoz- Камінь).
Металевий літій був виділений у 1818 році англійським хіміком Гемфрі Деві електролізом розплаву гідроксиду літію.

Знаходження в природі та отримання:

Природний літій складається з двох стабільних ізотопів – 6 Li (7,42%) та 7 Li (92,58%).
Літій – порівняно мало поширений елемент (масова частка у земній корі 1,8*10 -3 %, 18 г/тонну). Крім петаліту LiAl, основними мінералами літію є слюда, лепідоліт - KLi 1,5 Al 1,5 (F,OH) 2 і піроксен сподумен - LiAl.
В даний час для отримання металевого літію його природні мінерали або обробляють сірчаною кислотою, або спікають з CaO або CaCO 3 а потім вилуговують водою. Отримують розчини сульфату або гідроксиду літію, з яких осаджують погано розчинний карбонат Li 2 CO 3 який потім переводять в хлорид LiCl. Електроліз розплаву хлориду літію в суміші з хлоридом калію або барію отримують металевий літій.

Фізичні властивості:

Проста речовина літій – м'який лужний метал сріблясто-білого кольору. З усіх лужних металів він найтвердіший, високоплавкий (Ткіп = 180,5 і Тпл = 1340 ° С). Це найлегший метал (щільність 0,533 г/см 3 ), він плаває у воді, а й у гасі. Літій та його солі фарбують полум'я у кармінно-червоний колір.

Хімічні властивості:

Літій виявляє типові властивості лужних металів, взаємодіючи з водою, киснем, іншими неметалами. Зберігати його доводиться під шаром під шаром мінеральної олії, притискаючи зверху, щоб не виринав.
Відповідно до положення в ПСХЕ, літій найменш активний лужний метал. Так у реакції з киснем він утворює переважно оксид літію, а чи не пероксиди як інші метали. Подібно до натрію літій розчиняється в рідкому аміаку, утворюючи синій розчин з металевою провідністю. Розчинений літій поступово реагує з аміаком: 2Li + 2NH3 = 2LiNH2+H2.
Літій відрізняється підвищеною активністю при взаємодії з азотом, утворюючи з ним вже за нормальної температури нітрид Li 3 N.
За деякими властивостями літій та його сполуки нагадують сполуки магнію (діагональна схожість у таблиці Менделєєва).

Найважливіші сполуки:

Оксид літію, Li 2 O- біла кристалічна речовина, основний оксид, з водою утворює гідроксид

Гідроксид літію - LiOH- білий порошок, зазвичай моногідрат, LiOH*H 2 O, сильна основа

Солі літію- безбарвні кристалічні речовини, гігроскопічні, утворюють кристалогідрати складу LiX*3H 2 O. Карбонат і фторид літію подібно до аналогічних солей магнію малорозчинні. Карбонат і нітрат літію при нагріванні розкладаються, утворюючи оксид літію:
Li 2 CO 3 = Li 2 O + CO 2; 4LiNO 3 = 2Li 2 O + 4NO 2 + O 2

Пероксид літію - Li 2 O 2- білу кристалічну речовину, одержують реакцією гідроксиду літію з пероксидом водню: 2LiOH + H 2 O 2 = Li 2 O 2 + 2H 2 O
Використовують у космічних апаратах та підводних човнахдля отримання кисню:
2Li 2 O 2 + 2CO 2 = 2Li 2 CO 3 +O 2

Гідрид літію LiHодержують взаємодією розплавленого літію з воднем. Безбарвні кристали реагує з водою і кислотами з виділенням водню. Джерело водню у польових умовах.

Застосування:

Металевий літій - високоміцні та надлегкі сплави з магнієм та алюмінієм для авіаційної та космічної техніки. Легуюча добавка у металургії (зв'язує азот, кремній, вуглець). Теплоносій (розплав) у ядерних реакторах.

З літію виготовляють аноди хімічних джерел струму та гальванічних елементів із твердим електролітом.

Сполуки: спеціальні скла, глазурі, емалі, кераміка. Монокристали фториду літію використовуються для виготовлення високоефективних (ККД 80%) лазерів
LiOH як добавка до електроліту лужних акумуляторів. Карбонат літію – добавка до розплаву при виробництві алюмінію: знижує температуру плавлення електроліту, збільшує силу струму, зменшує небажане виділення фтору.

Металоорганічні сполуки літію (наприклад бутилітій LiС 4 Н 9) - широко застосовуються в промисловому та лабораторному органічному синтезі та як каталізатори полімеризації.

Дейтерид літію-6: як джерело дейтерію та тритію в термоядерній зброї (воднева бомба).

Вміст літію в організмі людини становить близько 70 мг. Протягом доби в організм дорослої людини надходить близько 100 мкг літію. Літій сприяє вивільненню магнію з клітинних депо і гальмує передачу нервового імпульсу, інгібуючи провідність нервової системи. Солі літію застосовуються психотропні лікарські засоби, надаючи заспокійливий ефект при лікуванні шизофренії та депресії. Однак передозування може призвести до тяжких ускладнень та смерті.

Нурмаганбет Т.
ТюмДУ, 582 група, 2011 р.

Джерела:
Літій // Вікіпедія. URL: http://ua.wikipedia.org/wiki/Літій (дата звернення: 23.05.2013).
Літій // Онлайн Енциклопедія Навколишній світ. URL: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/LITI.html (дата звернення: 23.05.2013).