Lithiumcarbonaat (Li2CO3) structuur, eigenschappen, gebruik

5233
Alexander Pearson
Lithiumcarbonaat (Li2CO3) structuur, eigenschappen, gebruik

De lithiumcarbonaat is een anorganische vaste stof gevormd door twee lithium-Li-kationen+ en een carbonaatanion CO3twee-. De chemische formule is LitweeCO3. De LitweeCO3 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..

Lithium-Li-carbonaattweeCO3 solide. Foto gemaakt door w: Gebruiker: Walkerma in juni 2005. Bron: Wikimedia Commons.

Li wordt ook gebruikttweeCO3 in cementmengsels voor snelle uitharding en aluminiumproductie.

Een van de belangrijkste toepassingen ervan 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 worden behandeldtweeCO3 kunnen schadelijke effecten hebben op uw gezondheid, zoals hypothyreoïdie (verminderde functie van de schildklier).

Artikel index

  • 1 Structuur
  • 2 Nomenclatuur
  • 3 Fysieke eigenschappen
    • 3.1 Fysieke toestand
    • 3.2 Molecuulgewicht
    • 3.3 Smeltpunt
    • 3.4 Ontbinding
    • 3.5 Dichtheid
    • 3.6 Oplosbaarheid
    • 3,7 pH
  • 4 Chemische eigenschappen
  • 5 Biologische eigenschappen
  • 6 Verkrijgen
  • 7 toepassingen
    • 7.1 Bij de behandeling van psychische aandoeningen
    • 7.2 Bij de behandeling van symptomen van andere ziekten
    • 7.3 Wijze van toediening
  • 8 Bijwerkingen
    • 8.1 Gevallen waarin het niet mag worden toegediend
  • 9 Andere toepassingen
  • 10 referenties

Structuur

Lithiumcarbonaat bestaat uit twee lithium-Li-kationen+ en een carbonaatanion CO3twee-.

Structuur van lithium-Li-carbonaattweeCO3. Adrian Hands [publiek domein]. Bron: Wikimedia Commons.

De elektronenconfiguratie van lithium in oxidatietoestand +1 is 1stwee 2 sec0, omdat het het elektron van de laatste schaal heeft verloren, en dus stabieler is. Het carbonaat-ion CO3twee- heeft een platte structuur.

Vlakke structuur van het carbonaat-ion CO3twee-. Benjah-bmm27 [Openbaar domein]. Bron: Wikimedia Commons.

Negatieve ladingen zijn gelijkmatig verdeeld over de drie zuurstofatomen van het carbonaation CO3twee-.

Theoretische resonantiestructuren van het carbonaat-ion CO3twee- die dienen om de rechtvaardige verdeling van negatieve ladingen tussen de 3 zuurstofatomen te verklaren. Benjah-bmm27 [Openbaar domein]. Bron: Wikimedia Commons.

Nomenclatuur

-Lithium carbonaat

-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 / cm3

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

De LitweeCO3 hydrolyseert in waterige oplossing waardoor een basische oplossing ontstaat. Het kleine deel van de verbinding dat wordt opgelost in water, laat het carbonaatanion CO vrij.3twee-.

Het carbonaatanion CO3twee- vrij in waterige oplossing neemt een proton om het bicarbonaatanion HCO te vormen3-, zoals te zien is in de volgende reactie:

CO3twee- + H.tweeO → HCO3- + Oh-

De aanwezigheid van OH-ionen- is wat de oplossing eenvoudig maakt.

Biologische eigenschappen

Sporen van lithiumionen zijn normaal gesproken aanwezig in dierlijk en menselijk weefsel, maar tot dusver is de natuurlijke fysiologische rol van dit ion niet bekend..

In het menselijke organisme de LitweeCO3 ingenomen als medicijn, werkt het op een verscheidenheid aan signaleringsmechanismen 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 modificeert lithium verschillende cellulaire processen, waaronder metabolisme..

Door de manier waarop cellen werken te wijzigen, LitweeCO3 kan inwerken op de communicatiemechanismen van neuronen in de hersenen.

Het verkrijgen van

De LitweeCO3 kan worden verkregen door de reactie van lithiumhydroxide LiOH met kooldioxide COtwee, zoals hieronder weergegeven:

2 LiOH + COtwee → LitweeCO3 + H.tweeOF

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 zure oplossingen en vervolgens behandeld met carbonaten om Li te vormentweeCO3.

De LitweeCO3 Op deze manier bereikt, is het 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 antidepressivum, antimanicum, bij de behandeling van agressief-impulsief gedrag en voor bipolaire stoornissen (mensen die plotseling zonder enige oorzaak van stemming veranderen, gewelddadig worden).

Sommige agressief-impulsieve stoornissen kunnen met Li worden behandeldtweeCO3. 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 een bipolaire stoornis en hyperactiviteit met neurotische of agressieve componenten te behandelen, is het niet in alle gevallen effectief geweest..

Bij het behandelen 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 infecties in het lichaam helpt bestrijden.

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 tabletten of capsules van LitweeCO3. Ook in tabletten met langzame afgifte met lithiumcitraat. Li heeft de voorkeurtweeCO3 omdat het de keel niet irriteert bij inslikken, zoals het geval is met andere lithiumzouten.

Auteur: Pete Linforth. Bron: Pixabay.

Bijwerkingen

De LitweeCO3 kan een schadelijk effect hebben op de schildklier en de nieren, dus de functie van deze organen moet voor en tijdens de behandeling met dit middel worden gecontroleerd..

De LitweeCO3 het kan giftig zijn bij concentraties die zeer dicht bij de concentraties die bij medische behandelingen worden gebruikt, dus een voortdurende herziening van de waarden in bloedserum is vereist.

Symptomen van Li-vergiftigingtweeCO3 zijn onder andere tremoren, spierspasmen, spierzwakte, diarree, braken, slaperigheid of ataxie (verminderde spiercoördinatie).

Bij het starten van een therapie met LitweeCO3 Symptomen zoals tremoren, hoofdpijn en misselijkheid kunnen ook voorkomen. Maar deze verdwijnen meestal als de medicatie doorgaat..

De meeste behandelde mensen kunnen ook leukocytose ontwikkelen (een toename van het aantal witte bloedcellen), maar dit is omkeerbaar..

Mensen die worden behandeld met LitweeCO3 ze mogen geen voertuigen besturen of machines bedienen, omdat de fysieke coördinatie en het vermogen om activiteiten uit te voeren die alertheid vereisen, afnemen.

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..

Ze mogen niet met Li worden behandeldtweeCO3 mensen met hart-, nier- of schildklieraandoeningen. Noch bij ernstig uitgedroogde 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 behandeling met Li nodig hebbentweeCO3 moeten met de grootste zorg worden behandeld en met lagere doses dan die van jonge volwassenen, aangezien zij hypothyreoïdie kunnen ontwikkelen.

Andere gebruiken

De LitweeCO3 hoge zuiverheid wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van oplaadbare lithiumbatterijen.

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.

De LitweeCO3 Er wordt elektrisch porselein van gemaakt, dat wordt gebruikt als elektrische isolator, bijvoorbeeld in elektriciteitspalen. fir0002 flagstaffotos [at] gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8 [GFDL 1.2 (http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/fdl-1.2.html)]. 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 verfformules, vernissen en kleurstoffen, evenals bij de elektrolytische productie van aluminium..

Het is handig om een ​​snellere uitharding van het cement te genereren en wordt toegevoegd aan de lijm van tegels zodat ze in korte tijd kunnen worden gefixeerd.

Auteur: Capri23auto. Bron: Pixabay.

Referenties

  1. Cai, W. et al. (2018). Verwijdering van SO4twee- van LitweeCO3 door herkristallisatie in NatweeCO3. Crystals 2018, 8, 19. Hersteld van mdpi.com.
  2. 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.
  3. ONS. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Lithium carbonaat. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
  5. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Vijfde editie. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  6. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.