ЧЕТВЕРТАЯ ГРУППА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА

Карбонаты и гидрокарбонаты

В медицинской практике нашли применение калиевые, натриевые и литиевые соли угольной кислоты. Двухосновная угольная кислота образует два ряда солей: средние (карбонаты) и кислые (гидрокарбонаты). Получают карбонаты и гидрокарбонаты аммиачно-хлоридным способом. На очищенный от примесей рассол хлорида натрия действуют аммиаком, а затем подвергают карбонизации в барботажных колоннах:

NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O ® NaHCO₃ + NH₄Cl

Прокаливанием гидрокарбонатов получают карбонаты.

Испытания на подлинность и количественное определение карбонатов и гидрокарбонатов основаны на химической реакции разложения минеральной кислотой:

Na₂CO₃ + 2HCl ® CO₂­ + 2NaCl + H₂O

NaHCO₃ + HCl ® CO₂­ + NaCl + H₂O

Этот процесс лежит в основе антацидного действия натрия гидрокарбоната.

Чрезвычайно важно уметь быстро в условиях аптеки отличать натрия гидрокарбонат от натрия карбоната, учитывая сходство их физических и химических свойств. Наиболее просто это можно установить, прибавляя к раствору соли индикатор фенолфталеин. При этом 0,1 М растворы карбонатов приобретают красное окрашивание, а аналогичный раствор натрия гидрокарбоната остается бесцветным или становится слабо-розовым.

Для отличия гидрокарбонат-иона от карбонат-иона ФС рекомендует реакцию взаимодействия с насыщенным раствором сульфата магния. Испытание основано на образовании осадка магния карбоната основного. Растворы карбонатов дают эту реакцию при обычной температуре:

4MgSO₄ + 4Na₂CO₃ + 4H₂O ® 3MgCO₃ · Mg(OH)₂ × 3H₂O¯ + 4Na₂SO₄ + CO₂­

Гидрокарбонат-ион образует осадок только после кипячения (превращения в карбонат-ион):

_{100 °C}

2NaHCO₃ ¾¾® Na₂CO₃ + CO₂­ + H₂O

Из соединений этой группы лекарственным веществом является натрия гидрокарбонат (табл. 14.1).

14.1. Свойства натрия гидрокарбоната

Натрия гидрокарбонат был открыт в 1801 г. В. Розе. В настоящее время его получают при насыщении очищенного кристаллического карбоната натрия диоксидом углерода:

Na₂CO₃ · 10H₂O + CO₂ ® 2NaHCO₃ + 9H₂O

Для окончательной очистки натрия гидрокарбонат перекристаллизовывают из теплой воды (60 °C), насыщенной диоксидом углерода.

Натрия гидрокарбонат растворим в воде, практически нерастворим в этаноле. Водные растворы имеют слабощелочную реакцию. Постепенно, особенно при взбалтывании и нагревании растворов, натрия гидрокарбонат переходит (при 70 °C) в двойную соль Na₂CO₃ · NaHCO₃, а при 100°C почти нацело превращается в натрия карбонат Na₂CO₃. Это следует иметь в виду при приготовлении и хранении растворов натрия гидрокарбоната.

Подлинность его устанавливают по наличию иона натрия и гидрокарбонат-иона. Последний обнаруживают с помощью реакции разложения разведенной хлороводородной кислотой, которое происходит с выделением пузырьков газа:

NaHCO₃ + HCl ® NaCl + H₂O + CO₂­

Для количественного определения используют ту же реакцию. Навеску растворяют в свежепрокипяченной и охлажденной воде (воду кипятят для удаления растворенного углекислого газа) и титруют 0,1 М раствором хлороводородной кислоты (индикатор метиловый оранжевый).

Натрия гидрокарбонат хранят в хорошо укупоренных банках. Он устойчив в сухом воздухе, но во влажном воздухе медленно теряет диоксид углерода и переходит в карбонат натрия.

Натрия гидрокарбонат применяют в качестве антацидного средства внутрь, а также наружно в виде полосканий, промываний, ингаляций (0,5–2%-ные растворы).

Лития карбонат

Получают лития карбонат действием карбонатов (Na₂CO₃, K₂CO₃) на соли лития (LiCl, LiNO₃, Li₂SO₄) или пропусканием диоксида углерода (IV) в растворы гидроксида лития:

2LiOH + CO₂ ® Li₂CO₃ + H₂O

Из соединений лития применяют лекарственное вещество лития карбонат (табл. 14.2.)

14.2. Свойства лития карбоната

Лития карбонат — белое аморфное вещество, умеренно растворимое в воде (1:100). В водных растворах гидролизуется. В кипящей воде мало растворим. Насыщенный на холоду раствор мутнеет. В этаноле и других органических растворителях лития карбонат очень мало растворим или практически нерастворим.

Подлинность подтверждают по изменению окраски бесцветного пламени в карминово-красный цвет (ион лития). Карбонат-ион обнаруживают по обильному выделению пузырьков газа после добавления к лития карбонату разведённой хлороводородной кислоты:

Li₂CO₃ + 2HCl ® 2LiCl + H₂O + CO₂­

Растворы солей лития в хлороводородной кислоте после добавления раствора гидрофосфата динатрия (натрия фосфата двузамещенного) и гидроксида натрия после кипячения образуют белый осадок:

NaOH

2LiCl + Na₂HPO₄ ¾¾¾® Li₂HPO₄¯ + 2NaCl

Растворимые фториды щелочных металлов осаждают из водных растворов солей лития белый аморфный осадок мало растворимого в воде фторида лития:

Li⁺ + F^– ® LiF¯

Реакцию выполняют в присутствии аммиака, который уменьшает растворимость осадка.

С ионами лития в щелочной среде 8-оксихинолин образует соединение, придающее раствору голубовато-зелёную флуоресценцию.

При испытаниях на чистоту обнаруживают наличие примесей солей других щелочных и тяжёлых металлов, сульфатов, хлоридов, магния, кальция, бария, потерю в массе при высушивании (до 1%). Тщательный контроль отсутствия примесей необходим, учитывая, что суточная доза лития карбоната может достигать 2,0 г.

Количественное определение основано на титровании растворённой в воде навески предварительно высушенного лития карбоната. Титрантом служит 0,1 М раствор хлороводородной кислоты (индикатор метиловый оранжевый).

Хранят лития карбонат в хорошо укупоренной таре.

Соли лития издавна используют для лечения подагры и растворения почечных камней. Установлено также, что соли лития способны купировать маниакальное возбуждение у психических больных. С этой целью лития карбонат применяют для лечебных (от 0,6 до 2,0 г в сутки) и профилактических (от 0,3 до 1,2 г в сутки) целей.

ГЛАВА 15.