Carbonate de lithium

Le carbonate de lithium est un composé chimique de formule Li2CO3. C'est un sel incolore de densité 2,11, de masse moléculaire 73,89 g/mol, largement utilisé dans le traitement des oxydes métalliques et trouve également des applications en psychiatrie.

Carbonate de lithium
Apparence du carbonate de lithium
Identification
Synonymes

Carbonate de dilithium
No CAS 554-13-2
No ECHA 100.008.239
No CE 209-062-5
Apparence poudre blanche[1].
Propriétés chimiques
Formule CLi2O3Li2CO3
Masse molaire[2] 73,891 ± 0,006 g/mol
C 16,25 %, Li 18,79 %, O 64,96 %,
Propriétés physiques
T° fusion 723 °C[1]
T° ébullition Se décompose au-dessous du point d'ébullition à 1 310 °C[1]
Solubilité 15,2 g·kg-1 (eau, 0 °C),

13,1 g·kg-1 (eau, 20 °C),
11,6 g·kg-1 (eau, 40 °C),
10,0 g·kg-1 (eau, 60 °C),
8,4 g·kg-1 (eau, 80 °C),
7,1 g·kg-1 (eau, 100 °C),
Insol. dans l'alcool, l'acétone,
Sol. dans les acides dilués[3]
Masse volumique 2,11 g·cm-3[3]
Cristallographie
Système cristallin monoclinique
Propriétés optiques
Indice de réfraction 1,567
Précautions
SIMDUT[4]

Produit non contrôlé
Écotoxicologie
DL50 rats 710 mg·kg-1,
souris 531 mg·kg-1
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Propriétés

Comme les autres carbonates inorganiques, le carbonate de lithium est polymérique. Il est très faiblement soluble dans l'eau : 13,3 g·L-1 à 22 °C. Sa solubilité décroît quand la température augmente : moins de 1,54 g à 0 °C jusqu'à 0,72 g à 100 °C pour 100 g d'eau pure. Cette propriété est mise à profit pour isoler le lithium des extraits de ses minerais.

Sa solubilité décuple sous une faible pression de dioxyde de carbone en raison de la formation du bicarbonate de lithium LiHCO3 :

Li2CO3 + CO2 + H2O → 2 LiHCO3

Cet alcali est soluble dans l'acide dilué, mais insoluble dans l'alcool à 95°, l'acétone et l'ammoniac liquide.

Li2CO3 impur fond vers 618 °C.[citation nécessaire]

Applications

Le carbonate de lithium est un composé industriel important, en métallurgie, en verrerie et céramiques, en électrochimie.

On l'utilise notamment avec la silice pour former des flux de brasage. Les verres produits avec du carbonate de lithium sont utilisés pour réaliser des fours. Des verres et des émaux céramiques spécifiques sont produits avec du carbonate de lithium, au lieu de carbonate de sodium ou de potassium.

Ajouté au trifluorure d'aluminium AlF3, il forme du fluorure de lithium LiF qui améliore les propriétés de l'électrolyte à partir duquel est extrait l'aluminium[5]. Il intervient dans la fabrication de la plupart des cathodes de batteries lithium-ion, qui sont faites en dioxyde de cobalt et de lithium LiCoO2.

Le carbonate de lithium peut également être utilisé comme détecteur de dioxyde de carbone.

En médecine et pharmacochimie

Li2CO3 est un médicament usité principalement en psychiatrie, à l'instar d'autres sels de lithium. Il a une action normothymique, c'est-à-dire régulatrice de l'humeur[6].

Par voie systémique, le carbonate de lithium est en particulier utilisé, à faible dose, pour traiter les états maniaques et le trouble bipolaire. Il retarderait également la progression de la maladie de Charcot, et serait le seul traitement identifié à ce jour capable de produire des effets aussi significatifs.

Il est aussi utilisé pour le traitement des algies vasculaire faciales.

Par voie locale, il est prescrit dans le traitement des dermites séborrhéiques pour son action antifongique sur Malassezia furfur[6].

Le carbonate de lithium fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en avril 2013)[7].

En France, le carbonate de lithium est commercialisé sous le nom Téralithe disponible en dosage 250 mg ou 400 mg (Libération prolongée)

Boîte de Téralithe 400 mg LP

En pyrotechnie

Le carbonate de lithium est utilisé en pyrotechnie pour colorer les flammes en rouge.

Références
  1. CARBONATE DE LITHIUM, fiche(s) de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée(s) le 9 mai 2009
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. « Lithium carbonate », sur Hazardous Substances Data Bank (consulté le )
  4. « Carbonate de lithium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  5. Ulrich Wietelmann, Richard J. Bauer "Lithium and Lithium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH: Weinheim
  6. « VIDAL - Lithium carbonate », sur www.vidal.fr (consulté le )
  7. WHO Model List of Essential Medicines, 18th list, avril 2013
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