- Struktur
- nomenklatur
- Fysiske egenskaber
- Fysisk tilstand
- Molekylær vægt
- Smeltepunkt
- nedbrydning
- Massefylde
- Opløselighed
- pH
- Kemiske egenskaber
- Biologiske egenskaber
- Indhentning
- Applikationer
- I behandlingen af mental sygdom
- Ved behandling af symptomer på andre sygdomme
- Administrationsform
- Bivirkninger
- Tilfælde, hvor det ikke bør administreres
- Andre anvendelser
- Referencer
Den lithiumcarbonat er et uorganisk faststof omfattende to lithiumkationer Li + og en carbonatanion CO 3 2 -. Dens kemiske formel er Li 2 CO 3. Li 2 CO 3 er et hvidt krystallinsk faststof, der kan opnås ved omsætning mellem lithiumhydroxid og carbondioxid.
Lithiumcarbonat har et meget højt smeltepunkt, hvorfor det bruges til fremstilling af glas, keramik og porcelæn. Det har en lang række anvendelser, såsom i genopladelige lithiumbatterier, til fremstilling af andre lithiumforbindelser, i svejseelektroder og i malinger og lakker.
Fast lithium Li 2 CO 3 carbonat. Billede taget af w: Bruger: Walkerma i juni 2005. Kilde: Wikimedia Commons.
Li 2 CO 3 bruges også i cementblandinger til hurtig indstilling og i aluminiumsproduktion.
En af dens vigtigste anvendelser er blandt andet til behandling af nogle psykiske sygdomme, såsom depression og overdreven aggressiv opførsel.
Dog skal dets anvendelse som medicin kontrolleres behørigt af medicinske specialister, da personer, der behandles med Li 2 CO 3, kan have skadelige virkninger på helbredet, såsom hypothyreoidisme (nedsat funktion af skjoldbruskkirtlen).
Struktur
Lithiumcarbonat består af to lithium Li + kationer og en CO 3 2 - carbonat anion.
Struktur af lithiumcarbonat Li 2 CO 3. Adrian Hands. Kilde: Wikimedia Commons.
Den elektroniske konfiguration af lithium i oxidationstilstand +1 er 1s 2 2s 0, da den har mistet elektronet fra den sidste skal, hvilket således er mere stabil. Carbonation CO 3 2 - har en flad struktur.
Flad struktur af carbonation CO 3 2 -. Benjah-bmm27. Kilde: Wikimedia Commons.
Negative ladninger er jævnt fordelt mellem de tre oxygenatomer i carbonation CO 3 2 -.
Teoretiske resonansstrukturer i carbonation CO 3 2 - som tjener til at forklare den retfærdige fordeling af negative ladninger mellem de 3 oxygenatomer. Benjah-bmm27. Kilde: Wikimedia Commons.
nomenklatur
-Lithiumcarbonat
-Dilithiumcarbonat
Fysiske egenskaber
Fysisk tilstand
Hvidt krystallinsk fast stof med monoklin struktur
Molekylær vægt
73,9 g / mol
Smeltepunkt
723 ºC
nedbrydning
Det nedbrydes ved 1300 ºC.
Massefylde
2,11 g / cm 3
Opløselighed
Let opløselig i vand: 1,31 vægt% ved 20 ºC. Dens opløselighed i vand falder med stigende temperatur. Det er opløseligt i fortyndede syrer. Det er uopløseligt i alkohol og i acetone.
pH
Opløsninger i vand er basiske, har en pH-værdi på over 7.
Kemiske egenskaber
Li 2 CO 3 hydrolyseres i vandig opløsning generering af en basisk opløsning. Den lille andel af forbindelsen, der opløses i vand, forlader carbonatanionen CO 3 2 - fri.
Den frie CO 3 2 - carbonatanion i vandig opløsning tager en proton til dannelse af HCO 3 - bicarbonatanionen, som det kan ses i den følgende reaktion:
CO 3 2 - + H 2 O → HCO 3 - + OH -
Tilstedeværelsen af OH - ioner er det, der gør løsningen basisk.
Biologiske egenskaber
Spor af lithiumion er normalt til stede i dyre- og menneskevæv, men denne naturlige fysiologiske rolle er hidtil ikke kendt.
I den menneskelige krop virker Li 2 CO 3 indtaget som et lægemiddel på en række forskellige signalmekanismer i neuroner og andre celler. Dette er resultatet af substitution af kationer, såsom natrium og kalium.
Inkorporering af lithiumion i strukturen af cellemembranen kan ændre responsen på hormoner og forbindelsen af cellen med energiprocesser.
På denne måde modificerer lithium flere cellulære processer inklusive metabolisme.
Ved at ændre, hvordan celler fungerer, kan Li 2 CO 3 virke på kommunikationsmekanismerne for neuroner i hjernen.
Indhentning
Li 2 CO 3 kan opnås ved omsætning af lithiumhydroxid LiOH med kuldioxid CO 2, som vist nedenfor:
2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O
Det er kommercielt fremstillet af lithiumholdige mineraler såsom spodumen og lepidolit. Disse mineraler behandles ved høje temperaturer med visse sulfatsalte eller med alkaliske forbindelser for at opnå lithiumsalte.
Lithiumsaltene opnåede oprenses med vand eller syreopløsninger og derefter behandlet med carbonater til dannelse Li 2 CO 3.
Li 2 CO 3 opnået på denne måde er imidlertid forurenet med sulfater eller chlorider af calcium, magnesium, jern, natrium, kalium osv. så det kræver yderligere oprensning.
Applikationer
I behandlingen af mental sygdom
Det bruges som et antidepressivt, antimanisk middel til behandling af aggressiv-impulsiv opførsel og til bipolære lidelser (mennesker, der pludselig ændrer deres humør uden nogen grund, bliver voldelige).
Nogle aggressive-impulsive lidelser kan behandles med Li 2 CO 3. Forfatter: Prawny. Kilde: Pixabay.
Læger har observeret, at dens administration fører til et fald i intensiteten og hyppigheden af alvorlige perioder med depression og maniske episoder.
Det bruges alene, det vil sige uden nogen tilsat forbindelse, til vedligeholdelsesbehandling af unipolær depression og til skizoaffektiv lidelse. Det tjener også til at øge den antidepressive virkning af andre medicin.
Selvom det er blevet brugt til behandling af børn med tilsyneladende symptomer på bipolar lidelse og hyperaktivitet med neurotiske eller aggressive komponenter, har det ikke været effektivt i alle tilfælde.
Ved behandling af symptomer på andre sygdomme
Det bruges til at reducere hyppigheden af svær, tilbagevendende og kronisk hovedpine.
Det bruges til at reducere forekomsten af infektion hos patienter med neutropeni induceret ved kemoterapi eller af andre grunde. Neutropeni er et fald i neutrofiler, en type hvide blodlegemer, der hjælper med at bekæmpe infektioner i kroppen.
Det er blevet brugt som en thyroideazyminhibitor til behandling af hyperthyreoidisme, men det er ikke den foretrukne behandling på grund af dens bivirkninger.
Administrationsform
Det bruges i form af Li 2 CO 3 tabletter eller kapsler. Også i tabletter med langsom frigivelse med lithiumcitrat. Li 2 CO 3 foretrækkes, fordi det ikke irriterer halsen ved indtagelse, som det er tilfældet med andre lithiumsalte.
Forfatter: Pete Linforth. Kilde: Pixabay.
Bivirkninger
Li 2 CO 3 kan have en skadelig virkning på skjoldbruskkirtlen og nyrerne, så funktionen af disse organer skal overvåges før og under behandling med denne forbindelse.
Li 2 CO 3 kan være giftig i koncentrationer meget tæt på dem, der bruges i medicinsk behandling, så en kontinuerlig gennemgang af dens værdier i blodserum er påkrævet.
Symptomer på Li 2 CO 3 -forgiftning er rysten, muskelspasmer, muskelsvaghed, diarré, opkast, døsighed eller ataksi (nedsat muskelkoordination), blandt andre.
Symptomer som rysten, hovedpine og kvalme kan også forekomme, når Li 2 CO 3 -behandling påbegyndes. Men disse har en tendens til at forsvinde, når medicinen fortsætter.
De fleste behandlede mennesker kan også udvikle leukocytose (øget antal hvide blodlegemer), men dette er reversibelt.
Mennesker, der får medicin med Li 2 CO 3, bør ikke køre køretøjer eller betjene maskiner, fordi det mindsker den fysiske koordination og evnen til at udføre aktiviteter, der kræver årvågenhed.
Tilfælde, hvor det ikke bør administreres
Det bør ikke bruges til børn under 12 år, da det kan forstyrre dannelsen af knogler og deres densitet, da det ændrer koncentrationen af et skjoldbruskkirtelhormon. Det har også en tendens til at tage stedet for calcium i knoglerne.
Mennesker med hjerte-, nyre- eller skjoldbruskkirtelsygdomme bør ikke behandles med Li 2 CO 3. Hverken hos alvorligt dehydrerede patienter.
Det bør ikke administreres til gravide kvinder, specielt i første trimester af graviditeten. Lithium krydser morkagen og kan let nå fosteret med mulige teratogene virkninger, det vil sige det kan forårsage abnormiteter eller misdannelser hos den ufødte baby.
Ældre mennesker, der har behov for behandling med Li 2 CO 3, skal behandles med stor omhu og med lavere doser end hos unge voksne, da de kan udvikle hypotyreoidiesygdom.
Andre anvendelser
Li 2 CO 3 med høj renhed anvendes i vid udstrækning til fremstilling af genopladelige lithiumbatterier.
Det bruges i smeltede carbonatbrændselsceller.
Det bruges til fremstilling af elektrisk porcelæn, som er en type elektrisk isolerende porcelæn. Det bruges også til produktion af glasur på keramik.
Li 2 CO 3 bruges til at fremstille elektrisk porcelæn, der bruges som en isolator til elektricitet, for eksempel i strømstænger. fir0002 flagstaffotos gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8. Kilde: Wikimedia Commons.
Det gør det muligt at fremstille keramik med en lav udvidelseskoefficient, dvs. at den udvides meget lidt med stigende temperatur, så keramikken kan bruges i et højere temperaturområde.
Andre anvendelser er som en katalysator til fremstilling af andre lithiumforbindelser, som en belægning til svejsning af elektroder, i selvlysende malingsformler, lakker og farvestoffer samt til elektrolytisk produktion af aluminium.
Det er nyttigt at generere en hurtigere indstilling af cementen og sættes til flisens lim, så de kan fikseres på kort tid.
Forfatter: Capri23auto. Kilde: Pixabay.
Referencer
- Cai, W. et al. (2018). Fjernelse af SO 4 2- blandt Li 2 CO 3 af Omkrystallisation i Na 2 CO 3. Krystaller 2018, 8, 19. Gendannes fra mdpi.com.
- Gadikota, G. (2017). Forbindelse af de morfologiske og krystalstrukturelle ændringer under omdannelsen af litiumhydroxidmonohydrat til litiumkarbonat ved hjælp af multiscale røntgenstrålemålingsmålinger. Mineraler 2017, 7, 169. Gendannes fra mdpi.com.
- US National Library of Medicine. (2019). Lithiumcarbonat. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
- Ullmanns encyklopædi for industriel kemi. (1990). Femte udgave. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avanceret uorganisk kemi. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.