브로민화 리튬
1. 개요
브로민화 리튬(LiBr)은 탄산 리튬이나 수산화 리튬과 브롬을 반응시켜 제조하는 화합물이다. 무색의 이온 결정으로 조해성이 강하며 물, 에탄올, 다이에틸 에테르 등에 잘 녹는다. 50~60% 수용액은 제습제로 사용되며 흡수 냉각, 유기 합성 시약, 촉매 등으로 활용된다. 과거에는 진정제로 사용되었으며, 현재는 양극성 장애 치료에 사용되기도 한다. 리튬염은 정신 활성이 있으며, 물에 녹을 때 열이 발생하고, 쥐에게 경구 투여 시 독성을 나타낸다.
| IUPAC 명칭 | 브로민화 리튬 |
|---|---|
| CAS 등록번호 | 7550-35-8 |
| PubChem CID | 82050 |
| EINECS 번호 | 231-439-8 |
| RTECS 번호 | OJ5755000 |
| ChemSpider ID | 74049 |
| UNII | 864G646I84 |
| InChI | 1/BrH.Li/h1H;/q;+1/p-1 |
| InChIKey | AMXOYNBUYSYVKV-REWHXWOFAS |
| SMILES | [Li+].[Br-] |
| 표준 InChI | 1S/BrH.Li/h1H;/q;+1/p-1 |
| 표준 InChIKey | AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M |
| 화학식 | LiBr |
|---|---|
| 몰 질량 | 86.845 g/mol |
| 외관 | 흰색의 흡습성 고체 |
| 밀도 | 3.464 g/cm3 |
| 녹는점 | 550 °C |
| 끓는점 | 1300 °C |
| 용해도 (물) | 143 g/100 mL (0 °C) |
| 166.7 g/100 mL (20 °C) | |
| 266 g/100 mL (100 °C) | |
| 용해도 (기타) | 메탄올, 에탄올, 에터, 아세톤에 용해됨 |
| 피리딘에 약간 용해됨 | |
| 굴절률 | 1.7843 (589 nm) |
| 자기 감수율 | −34.3·10−6 cm3/mol |
| 결정 구조 | 입방정계, 피어슨 기호 cF8, No. 225 |
|---|---|
| 공간군 | Fmm |
| 격자 상수 | 0.5496 nm |
| 표준 생성 엔탈피 | -351.2 kJ/mol |
|---|---|
| 표준 깁스 자유 에너지 | -342.0 kJ/mol |
| 엔트로피 | 74.3 J/mol K |
| GHS 신호어 | 경고 |
|---|---|
| NFPA 704 | NFPA-H: 2 NFPA-F: 0 NFPA-R: 0 NFPA-S: W |
| 인화점 | 불연성 |
| LD50 | 1800 mg/kg (경구, 쥐) |
| 다른 음이온 | 플루오린화 리튬 |
|---|---|
| 염화 리튬 | |
| 아이오딘화 리튬 | |
| 다른 양이온 | 브로민화 나트륨 |
| 브로민화 칼륨 | |
| 브로민화 루비듐 | |
| 브로민화 세슘 | |
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브로민화물 -
브로민화 에티듐
브로민화 에티듐은 핵산 검출에 사용되는 형광 화합물로, DNA 및 RNA 검출에 활용되며 아가로스 겔 전기영동 시 DNA 밴드를 확인하는 데 사용되지만, 변이원성이 강해 취급에 주의해야 한다. -
브로민화물 -
브로민화 칼륨
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기분 안정제 -
클로자핀
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기분 안정제 -
케타민
케타민은 NMDA 수용체 길항제로 작용하여 진통, 마취, 항우울 효과를 나타내지만, 정신과적 부작용, 남용 가능성, 장기 사용 시 독성 위험으로 인해 엄격히 규제되는 아릴시클로헥실아민 유도체이다. -
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코코넛
코코넛은 코코넛 야자나무의 열매로 식용 및 유지로 사용되며, 조리되지 않은 과육은 100g당 354kcal의 열량을 내는 다양한 영양 성분으로 구성되어 있고, 코코넛 파우더의 식이섬유는 대부분 불용성 식이섬유인 셀룰로오스이며, 태국 일부 지역에서는 코코넛 수확에 훈련된 원숭이를 이용하는 동물 학대 문제가 있다.
2. 제조
브로민화 리튬(LiBr)은 주로 탄산 리튬(Li2CO3)이나 수산화 리튬(LiOH)을 브로민화 수소산(HBr)과 반응시켜 만든다.
* 수산화 리튬 사용: 수산화 리튬 수용액에 브로민화 수소산을 반응시키면 물(H2O)과 함께 브로민화 리튬이 침전된다.
::LiOH + HBr → LiBr + H2O
또한, 수산화 리튬과 브롬(Br2)을 직접 반응시켜 제조할 수도 있다.
* 탄산 리튬 사용: 탄산 리튬의 수성 현탁액에 브로민화 수소산을 처리하면 브로민화 리튬, 이산화탄소(CO2), 그리고 물이 생성된다.
::Li2CO3 + 2HBr → 2LiBr + CO2 + H2O
3. 성질
조해성이 강한 편이므로 공기 중의 수분을 흡수하지 않도록 밀봉하여 보존해야 한다. 물에 매우 잘 녹으며, 에탄올이나 다이에틸 에테르와 같은 유기 용매에도 용해된다. 물에 용해될 때에는 상당한 열이 발생하는데, 이는 브로민화 리튬이 음의 용해 엔탈피를 가지기 때문이다.
3.1. 결정 구조
무색의 염화 나트륨형 구조를 가지는 이온 결정이다. 격자 상수는 a = 5.490Å (549.0pm)이다.
3.2. 수화물
브로민화 리튬(LiBr)은 다른 알칼리 금속 브로민화물과는 달리, 여러 종류의 결정성 수화물을 형성하는 특징을 가진다.
수용액 상태에서 온도 조건에 따라 다른 종류의 수화물이 석출된다.
| 온도 범위 | 석출되는 수화물 |
|---|---|
| 4°C 이하 | 3수화물 (LiBr·3H2O) |
| 4°C ~ 34°C | 2수화물 (LiBr·2H2O) |
| 34°C 이상 | 1수화물 (LiBr·H2O) |
또한, 5수화물과 물 사이에는 -72°C에서 공융점이 존재한다. 이러한 수화물들을 가열하면 물 분자가 제거되어 무수 브로민화 리튬을 얻을 수 있다.
4. 용도
브로민화 리튬은 흡습성이 뛰어나 여러 분야에서 활용된다. 50~60% 농도의 수용액은 공기 조절 시스템에서 제습제로 널리 사용되며, 물과 함께 흡수식 냉장고와 같은 흡수 냉각 시스템의 흡수액이나 건조제로도 쓰인다.
고체 브로민화 리튬은 유기 합성 분야에서 유용한 시약으로 사용된다. 산화 반응이나 하이드로포밀화 반응의 촉매 성분으로 포함되며, 산성 양성자를 가진 유기 화합물의 탈양성자화 및 탈수 반응에도 이용된다. 또한, 스테로이드나 프로스타글란딘과 같은 특정 유기 화합물을 정제하는 과정에서도 활용된다.