- Structuur
- Nomenclatuur
- Fysieke eigenschappen
- Fysieke toestand
- Molecuulgewicht
- Smeltpunt
- Ontleding
- Dichtheid
- Oplosbaarheid
- pH
- Chemische eigenschappen
- Biologische eigenschappen
- Het verkrijgen van
- Toepassingen
- Bij de behandeling van psychische aandoeningen
- Bij de behandeling van symptomen van andere ziekten
- Vorm van toediening
- Bijwerkingen
- Gevallen waarin het niet mag worden toegediend
- Andere gebruiken
- Referenties
Het lithiumcarbonaat is een anorganische vaste stof die twee lithiumkationen Li + en een carbonaatanion CO 3 2 - omvat . De chemische formule is Li 2 CO 3 . Li 2 CO 3 is een witte kristallijne vaste stof die kan worden verkregen door de reactie tussen lithiumhydroxide en kooldioxide.
Lithiumcarbonaat heeft een zeer hoog smeltpunt, daarom wordt het gebruikt bij de bereiding van glas, keramiek en porselein. Het heeft een breed scala aan toepassingen, zoals in oplaadbare lithiumbatterijen, bij de bereiding van andere lithiumverbindingen, bij laselektroden en in verven en vernissen.
Vaste lithium Li 2 CO 3 carbonaat . Foto gemaakt door w: Gebruiker: Walkerma in juni 2005. Bron: Wikimedia Commons.
Li 2 CO 3 wordt ook gebruikt in cementmengsels voor snelle uitharding en bij de productie van aluminium.
Een van de belangrijkste toepassingen is bij de behandeling van onder meer bepaalde psychische aandoeningen, zoals depressie en buitensporig agressief gedrag.
Het gebruik ervan als geneesmiddel moet echter naar behoren worden gecontroleerd door medisch specialisten, aangezien mensen die met Li 2 CO 3 worden behandeld, schadelijke effecten op de gezondheid kunnen hebben, zoals hypothyreoïdie (verminderde functie van de schildklier).
Structuur
Lithiumcarbonaat bestaat uit twee lithium Li + kationen en CO 3 2 - carbonaatanion .
Structuur van lithiumcarbonaat Li 2 CO 3 . Adrian Hands. Bron: Wikimedia Commons.
De elektronische configuratie van lithium in oxidatietoestand +1 is 1s 2 2s 0 , aangezien het het elektron van de laatste schil heeft verloren en dus stabieler is. Het carbonaat-ion CO 3 2 - heeft een platte structuur.
Vlakke structuur van het carbonaat-ion CO 3 2 - . Benjah-bmm27. Bron: Wikimedia Commons.
Negatieve ladingen zijn gelijkmatig verdeeld over de drie zuurstofatomen van het carbonaat-ion CO 3 2 - .
Theoretische resonantiestructuren van het carbonaat-ion CO 3 2 - die dienen om de rechtvaardige verdeling van negatieve ladingen tussen de 3 zuurstofatomen te verklaren. Benjah-bmm27. Bron: Wikimedia Commons.
Nomenclatuur
-Lithiumcarbonaat
-Dilithiumcarbonaat
Fysieke eigenschappen
Fysieke toestand
Witte kristallijne vaste stof met monokliene structuur
Molecuulgewicht
73,9 g / mol
Smeltpunt
723 ºC
Ontleding
Het ontleedt bij 1300 ºC.
Dichtheid
2,11 g / cm 3
Oplosbaarheid
Enigszins oplosbaar in water: 1,31 gew.% Bij 20 ºC. De oplosbaarheid in water neemt af met toenemende temperatuur. Het is oplosbaar in verdunde zuren. Het is onoplosbaar in alcohol en aceton.
pH
Oplossingen in water zijn alkalisch, hebben een pH hoger dan 7.
Chemische eigenschappen
Li 2 CO 3 wordt gehydrolyseerd in een waterige oplossing waardoor een basische oplossing ontstaat. Het kleine deel van de verbinding dat wordt opgelost in water, laat het carbonaatanion CO 3 2 vrij .
Het vrije CO 3 2 - carbonaatanion in waterige oplossing neemt een proton om het HCO 3 - bicarbonaatanion te vormen , zoals te zien is in de volgende reactie:
CO 3 2 - + H 2 O → HCO 3 - + OH -
De aanwezigheid van OH - ionen is wat de oplossing basaal maakt.
Biologische eigenschappen
Sporen van lithiumionen zijn normaal gesproken aanwezig in dierlijk en menselijk weefsel, maar tot dusver is geen natuurlijke fysiologische rol van dit ion bekend.
In het menselijk lichaam werkt Li 2 CO 3 dat als medicijn wordt ingenomen, in op verschillende signaalmechanismen in neuronen en andere cellen. Dit is het gevolg van de vervanging van kationen zoals natrium en kalium.
De opname van lithiumionen in de structuur van het celmembraan kan de reactie op hormonen en de koppeling van de cel aan energieprocessen veranderen.
Op deze manier wijzigt lithium verschillende cellulaire processen, waaronder metabolisme.
Door de manier waarop cellen functioneren te wijzigen, kan Li 2 CO 3 inwerken op de communicatiemechanismen van neuronen in de hersenen.
Het verkrijgen van
Li 2 CO 3 kan worden verkregen door lithiumhydroxide LiOH te laten reageren met kooldioxide CO 2 , zoals hieronder weergegeven:
2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O
Het wordt commercieel geproduceerd uit lithiumhoudende mineralen zoals spodumeen en lepidoliet. Deze mineralen worden bij hoge temperaturen behandeld met bepaalde sulfaatzouten of met alkalische verbindingen om lithiumzouten te verkrijgen.
De verkregen lithiumzouten worden gezuiverd met water of zuuroplossingen en vervolgens behandeld met carbonaten om Li 2 CO 3 te vormen .
Het op deze manier verkregen Li 2 CO 3 is echter verontreinigd met sulfaten of chloriden van calcium, magnesium, ijzer, natrium, kalium, enz. dus het vereist verdere zuivering.
Toepassingen
Bij de behandeling van psychische aandoeningen
Het wordt gebruikt als een antidepressivum, antimanicum, bij de behandeling van agressief-impulsief gedrag en bij bipolaire stoornissen (mensen die plotseling zonder enige oorzaak van stemming veranderen, gewelddadig worden).
Sommige agressief-impulsieve stoornissen kunnen worden behandeld met Li 2 CO 3 . Auteur: Prawny. Bron: Pixabay.
Artsen hebben opgemerkt dat de toediening ervan leidt tot een afname van de intensiteit en frequentie van ernstige perioden van depressie en manische episodes.
Het wordt alleen gebruikt, dat wil zeggen zonder enige toegevoegde stof, bij de onderhoudstherapie van unipolaire depressie en voor schizoaffectieve stoornis. Het dient ook om het antidepressieve effect van andere medicijnen te versterken.
Hoewel het is gebruikt om kinderen met duidelijke symptomen van bipolaire stoornis en hyperactiviteit met neurotische of agressieve componenten te behandelen, is het niet in alle gevallen effectief geweest.
Bij de behandeling van symptomen van andere ziekten
Het wordt gebruikt om de frequentie van ernstige, terugkerende en chronische hoofdpijn te verminderen.
Het wordt gebruikt om de incidentie van infectie te verminderen bij patiënten met neutropenie veroorzaakt door chemotherapie of om andere redenen. Neutropenie is een afname van neutrofielen, een type witte bloedcel dat helpt bij het bestrijden van infecties in het lichaam.
Het is gebruikt als een schildklier-enzymremmer voor de behandeling van hyperthyreoïdie, maar het verdient niet de voorkeur vanwege de nadelige effecten ervan.
Vorm van toediening
Het wordt gebruikt in de vorm van Li 2 CO 3 tabletten of capsules . Ook in tabletten met langzame afgifte met lithiumcitraat. Li 2 CO 3 heeft de voorkeur omdat het de keel niet irriteert bij inslikken, zoals het geval is met andere lithiumzouten.
Auteur: Pete Linforth. Bron: Pixabay.
Bijwerkingen
Li 2 CO 3 kan een schadelijk effect hebben op de schildklier en de nieren, dus de functie van deze organen moet voor en tijdens de behandeling met deze stof worden gecontroleerd.
Li 2 CO 3 kan giftig zijn bij concentraties die erg dicht bij de concentraties die bij medische behandelingen worden gebruikt, dus een continue herziening van de waarden in bloedserum is vereist.
Symptomen van vergiftiging met Li 2 CO 3 zijn onder meer tremoren, spierspasmen, spierzwakte, diarree, braken, slaperigheid of ataxie (verminderde spiercoördinatie).
Symptomen zoals tremoren, hoofdpijn en misselijkheid kunnen ook optreden wanneer de Li 2 CO 3- therapie wordt gestart . Maar deze verdwijnen meestal als de medicatie doorgaat.
De meeste behandelde mensen kunnen ook leukocytose (verhoogd aantal witte bloedcellen) ontwikkelen, maar dit is omkeerbaar.
Mensen die medicatie krijgen met Li 2 CO 3 mogen geen voertuigen besturen of machines bedienen, omdat dit de fysieke coördinatie vermindert en het vermogen om activiteiten uit te voeren die alertheid vereisen.
Gevallen waarin het niet mag worden toegediend
Het mag niet worden gebruikt bij kinderen jonger dan 12 jaar, omdat het de vorming van botten en hun dichtheid kan verstoren, aangezien het de concentraties van een schildklierhormoon verandert. Het heeft ook de neiging om de plaats van calcium in de botten in te nemen.
Mensen met cardiovasculaire, nier- of schildklieraandoeningen mogen niet worden behandeld met Li 2 CO 3 . Noch bij ernstig gedehydrateerde patiënten.
Het mag niet worden toegediend aan zwangere vrouwen, vooral niet tijdens het eerste trimester van de zwangerschap. Lithium passeert de placenta en kan gemakkelijk de foetus bereiken met mogelijke teratogene effecten, dat wil zeggen, het kan afwijkingen of misvormingen bij de ongeboren baby veroorzaken.
Ouderen die een behandeling met Li 2 CO 3 nodig hebben, moeten met de grootste zorg worden behandeld en met lagere doses dan die van jonge volwassenen, aangezien zij hypothyreoïdie kunnen ontwikkelen.
Andere gebruiken
Zeer zuivere Li 2 CO 3 wordt veel gebruikt bij de fabricage van oplaadbare lithiumbatterijen.
Het wordt gebruikt in brandstofcellen van gesmolten carbonaat.
Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van elektrisch porselein, een soort elektrisch isolerend porselein. Het wordt ook gebruikt bij de productie van glazuur op keramiek.
Li 2 CO 3 wordt gebruikt om elektrisch porselein te maken, dat wordt gebruikt als isolator voor elektriciteit, bijvoorbeeld in elektriciteitspalen. fir0002 flagstaffotos gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8. Bron: Wikimedia Commons.
Het maakt de bereiding mogelijk van keramiek met een lage uitzettingscoëfficiënt, dat wil zeggen dat het zeer weinig uitzet bij toenemende temperatuur, zodat het keramiek kan worden gebruikt in een hoger temperatuurbereik.
Andere toepassingen zijn als katalysator, bij de vervaardiging van andere lithiumverbindingen, als coating voor laselektroden, in luminescerende verf-, vernis- en kleurstofformules, evenals bij de elektrolytische productie van aluminium.
Het is handig om een snellere uitharding van het cement te genereren en wordt aan de lijm van de tegels toegevoegd zodat ze in korte tijd kunnen worden gefixeerd.
Auteur: Capri23auto. Bron: Pixabay.
Referenties
- Cai, W. et al. (2018). Verwijdering van SO 4 2- uit Li 2 CO 3 door herkristallisatie in Na 2 CO 3 . Crystals 2018, 8, 19. Hersteld van mdpi.com.
- Gadikota, G. (2017). Het verbinden van de morfologische en kristalstructuurveranderingen tijdens de omzetting van lithiumhydroxidemonohydraat in lithiumcarbonaat met behulp van multi-scale röntgenverstrooiingsmetingen. Minerals 2017, 7, 169. Hersteld van mdpi.com.
- Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Lithium carbonaat. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Vijfde editie. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.