- Structura
- Nomenclatură
- Proprietăți fizice
- Stare fizică
- Greutate moleculară
- Punct de topire
- Descompunere
- Densitate
- Solubilitate
- pH
- Proprietăți chimice
- Proprietăți biologice
- Obținerea
- Aplicații
- În tratamentul bolilor mintale
- În tratamentul simptomelor altor boli
- Forma de administrare
- Efecte adverse
- Cazuri în care nu trebuie administrat
- Alte utilizări
- Referințe
Carbonatul de litiu este un anorganic care cuprinde solid doi cationi de litiu Li + și un anion carbonat CO 3 2 - . Formula sa chimică este Li 2 CO 3 . Li 2 CO 3 este un solid alb alb care poate fi obținut prin reacția dintre hidroxidul de litiu și dioxidul de carbon.
Carbonatul de litiu are un punct de topire foarte mare, motiv pentru care este utilizat la prepararea paharelor, a ceramicii și a porțelanelor. Are o mare varietate de utilizări, cum ar fi în bateriile cu litiu reîncărcabile, în prepararea altor compuși de litiu, în electrozii de sudare și în vopsele și lacuri.
Carbonat de litiu solid Li 2 CO 3 . Poza făcută de w: Utilizator: Walkerma în iunie 2005. Sursa: Wikimedia Commons.
Li 2 CO 3 este de asemenea utilizat în amestecuri de ciment pentru reglaj rapid și în producția de aluminiu.
Una dintre cele mai importante utilizări ale sale este în tratamentul unor boli mintale precum depresia și comportamentele excesiv de agresive, printre alte afecțiuni.
Cu toate acestea, utilizarea sa ca medicament trebuie controlată în mod corespunzător de specialiștii medicali, deoarece persoanele tratate cu Li 2 CO 3 pot suferi efecte nocive asupra sănătății, cum ar fi hipotiroidismul (funcție redusă a glandei tiroide).
Structura
Carbonat de litiu este alcătuit din două litiu Li + cationi și CO 3 2 - anion carbonat .
Structura carbonatului de litiu Li 2 CO 3 . Adrian Hands. Sursa: Wikimedia Commons.
Configurația electronică a litiului în stare de oxidare +1 este 1s 2 2s 0 , deoarece a pierdut electronul de la ultima înveliș, fiind astfel mai stabil. Ionul carbonat CO 3 2 - are o structură plană.
Structura plană a ionului carbonat CO 3 2 - . Benjah-bmm27. Sursa: Wikimedia Commons.
Încărcările negative sunt distribuite uniform între cei trei atomi de oxigen ai ionului carbonat CO 3 2 - .
Structuri de rezonanță teoretică a ionului carbonat CO 3 2 - care servesc la explicarea distribuției echitabile a sarcinilor negative între cei 3 atomi de oxigen. Benjah-bmm27. Sursa: Wikimedia Commons.
Nomenclatură
-Carbonat de litiu
-Carbonat de diliu
Proprietăți fizice
Stare fizică
Solid cristalin alb cu structură monoclinică
Greutate moleculară
73,9 g / mol
Punct de topire
723 ºC
Descompunere
Se descompune la 1300 ºC.
Densitate
2,11 g / cm 3
Solubilitate
Ușor solubil în apă: 1,31% în greutate la 20 ºC. Solubilitatea sa în apă scade odată cu creșterea temperaturii. Este solubil în acizi diluati. Este insolubil în alcool și în acetonă.
pH
Soluțiile în apă sunt alcaline, au un pH mai mare de 7.
Proprietăți chimice
Li 2 CO 3 este hidrolizat într-o soluție apoasă generând o soluție de bază. Proporția mică din compusul care este solubilizat în apă lasă carbonul anionic CO 3 2 - liber .
Liberă CO 3 2 - anion carbonat în soluție apoasă ia un proton pentru a forma HCO 3 - bicarbonat de anioni , după cum se poate observa în următoarea reacție:
CO 3 2 - + H 2 O → HCO 3 - + OH -
Prezența OH - ioni este ceea ce face de bază soluție.
Proprietăți biologice
Urmele ionului de litiu sunt prezente în mod normal în țesuturile animale și umane, dar până acum nu se cunoaște niciun rol fiziologic natural al acestui ion.
În corpul uman, Li 2 CO 3 ingerat ca medicament acționează asupra unei varietăți de mecanisme de semnalizare în neuroni și alte celule. Acest lucru rezultă din substituirea cationilor precum sodiu și potasiu.
Incorporarea ionului de litiu în structura membranei celulare poate modifica răspunsul la hormoni și cuplarea celulei cu procese energetice.
În acest fel, litiu modifică mai multe procese celulare, inclusiv metabolismul.
Modificând modul în care funcționează celulele, Li 2 CO 3 poate acționa asupra mecanismelor de comunicare ale neuronilor din creier.
Obținerea
Li 2 CO 3 poate fi obținut prin reacția hidroxidului de litiu LiOH cu dioxidul de carbon CO 2 , după cum se arată mai jos:
2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O
Este produs comercial din minerale care conțin litiu, cum ar fi spodumenul și lepidolitul. Aceste minerale sunt tratate la temperaturi ridicate cu anumite săruri de sulfat sau cu compuși alcalini pentru a obține săruri de litiu.
Sărurile de litiu obținute sunt purificate cu apă sau soluții acide și apoi se tratează cu carbonați , pentru a forma Li 2 CO 3 .
Totuși, Li 2 CO 3 obținut în acest mod este contaminat cu sulfați sau cloruri de calciu, magneziu, fier, sodiu, potasiu etc. deci necesită purificare suplimentară.
Aplicații
În tratamentul bolilor mintale
Este utilizat ca agent antidepresiv, antimanic, în tratamentul comportamentelor agresiv-impulsive și pentru tulburări bipolare (persoanele care își schimbă starea de spirit brusc fără nicio cauză, devenind violente).
Unele tulburări agresiv-impulsive pot fi tratate cu Li 2 CO 3 . Autor: Prawny. Sursa: Pixabay.
Medicii au observat că administrarea sa duce la scăderea intensității și frecvenței perioadelor severe de depresie și episoade maniacale.
Este utilizat singur, adică fără niciun compus adăugat, în terapia de întreținere a depresiei unipolare și pentru tulburarea schizoafectivă. De asemenea, servește pentru a crește efectul antidepresiv al altor medicamente.
Deși a fost utilizat pentru a trata copiii cu simptome aparente ale tulburării bipolare și hiperactivitate cu componente nevrotice sau agresive, nu a fost eficient în toate cazurile.
În tratamentul simptomelor altor boli
Este utilizat pentru a reduce frecvența durerilor de cap severe, recurente și cronice.
Este utilizat pentru a reduce incidența infecției la pacienții cu neutropenie indusă de chimioterapie sau din alte motive. Neutropenia este o scădere a neutrofilelor, un tip de celule albe din sânge care ajută la combaterea infecțiilor din organism.
A fost utilizat ca inhibitor al enzimei tiroidiene pentru tratamentul hipertiroidismului, dar nu este tratamentul preferat datorită efectelor sale adverse.
Forma de administrare
Este utilizat sub formă de comprimate sau capsule Li 2 CO 3 . De asemenea, în tablete cu eliberare lentă cu citrat de litiu. Li 2 CO 3 este de preferat, deoarece nu irită gâtul atunci când este înghițit, cum este cazul altor săruri de litiu.
Autor: Pete Linforth. Sursa: Pixabay.
Efecte adverse
Li 2 CO 3 poate avea un efect dăunător asupra tiroidei și rinichilor, astfel încât funcția acestor organe trebuie monitorizată înainte și în timpul tratamentului cu acest compus.
Li 2 CO 3 poate fi toxic la concentrații foarte apropiate de cele utilizate în tratamentele medicale, astfel încât este necesară o revizuire continuă a valorilor sale în serul din sânge.
Simptomele intoxicației cu Li 2 CO 3 sunt tremorurile, spasmele musculare, slăbiciunea musculară, diareea, vărsăturile, somnolența sau ataxia (coordonarea musculară afectată), printre altele.
Simptome precum tremor, dureri de cap și greață pot apărea, de asemenea, la începerea terapiei cu Li 2 CO 3 . Dar acestea tind să dispară pe măsură ce medicația continuă.
Majoritatea persoanelor tratate pot dezvolta, de asemenea, leucocitoză (număr crescut de globule albe), dar acest lucru este reversibil.
Persoanele care sunt medicate cu Li 2 CO 3 nu trebuie să conducă vehicule sau să opereze utilaje, deoarece scade coordonarea fizică și capacitatea de a efectua activități care necesită vigilență.
Cazuri în care nu trebuie administrat
Nu trebuie utilizat la copii sub 12 ani, deoarece poate interfera cu formarea oaselor și densitatea acestora, deoarece modifică concentrațiile unui hormon tiroidian. De asemenea, tinde să ia locul calciului în oase.
Persoanele cu cardiovasculare, renale sau boli tiroidiene nu trebuie tratați cu Li 2 CO 3 . Nici la pacienții sever deshidratați.
Nu trebuie administrat femeilor însărcinate, în special în primul trimestru de sarcină. Litiu traversează placentă și poate ajunge cu ușurință la făt cu posibile efecte teratogene, adică poate provoca anomalii sau malformații la copilul nenăscut.
Persoanele în vârstă care necesită tratament cu Li 2 CO 3 trebuie tratate cu mare atenție și cu doze mai mici decât adulții tineri, deoarece pot dezvolta boală hipotiroidie.
Alte utilizări
Li 2 CO 3 de înaltă puritate este utilizat pe scară largă la fabricarea bateriilor reîncărcabile cu litiu.
Se folosește în celulele cu combustibil topit cu carbonat.
Este utilizat la fabricarea porțelanului electric, care este un tip de porțelan izolant electric. De asemenea, este utilizat la producerea glazurii pe ceramică.
Li 2 CO 3 este utilizat pentru fabricarea porțelanului electric, care este folosit ca izolator pentru electricitate, de exemplu în stâlpi de putere. fir0002 flagstaffotos gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8. Sursa: Wikimedia Commons.
Permite prepararea ceramicii cu un coeficient scăzut de expansiune, adică se extinde foarte puțin odată cu creșterea temperaturii, astfel încât ceramica poate fi utilizată într-un interval de temperatură mai ridicat.
Alte utilizări sunt ca catalizator, la fabricarea altor compuși de litiu, ca acoperire pentru electrozii de sudare, în formule de vopsea luminiscentă, lacuri și coloranți, precum și în producția electrolitică de aluminiu.
Este util să se genereze o setare mai rapidă a cimentului și se adaugă la cleiul de țiglă, astfel încât acestea să poată fi fixate într-un timp scurt.
Autor: Capri23auto. Sursa: Pixabay.
Referințe
- Cai, W. și colab. (2018). Eliminarea SO 4 2- din Li 2 CO 3 prin recristalizarea în Na 2 CO 3 . Cristale 2018, 8, 19. Recuperat de pe mdpi.com.
- Gadikota, G. (2017). Conectarea modificărilor structurale morfologice și cristaline în timpul conversiei hidroxidului de litiu monohidrat în carbonat de litiu folosind măsurători de dispersie cu raze X pe mai multe scări. Minerale 2017, 7, 169. Recuperat de mdpi.com.
- Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Carbonat de litiu. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia tehnologiei chimice. A patra editie. John Wiley & Sons.
- Enciclopedia de chimie industrială a lui Ullmann. (1990). Ediția a cincea. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.