- структура
- номенклатура
- Физични свойства
- Физическо състояние
- Молекулно тегло
- Точка на топене
- разлагане
- плътност
- разтворимост
- рН
- Химични свойства
- Биологични свойства
- Получаване
- Приложения
- При лечението на психични заболявания
- При лечението на симптоми на други заболявания
- Форма на приложение
- Неблагоприятни ефекти
- Случаи, в които не трябва да се прилага
- Други приложения
- Препратки
На литиев карбонат е неорганичен твърд включващ две литиеви катиони Li + и карбонат анион CO 3 2 -. Химическата му формула е Li 2 CO 3. Li 2 CO 3 е бяло кристално твърдо вещество, което може да се получи чрез реакцията между литиев хидроксид и въглероден диоксид.
Литиевият карбонат има много висока точка на топене, поради което се използва при приготвянето на чаши, керамика и порцелани. Той има голямо разнообразие от приложения, като например при презареждащи се литиеви батерии, при получаването на други литиеви съединения, при заваряване на електроди и в бои и лакове.
Твърд литиев карбонат Li 2 CO 3. Снимка, направена от w: Потребител: Walkerma през юни 2005 г. Източник: Wikimedia Commons.
Li 2 CO 3 се използва и в циментови смеси за бързо затваряне и в производството на алуминий.
Едно от най-важните му приложения е, освен други състояния, в лечението на някои психични заболявания като депресия и прекалено агресивно поведение.
Използването му като лекарство трябва да бъде надлежно контролирано от медицински специалисти, тъй като хората, лекувани с Li 2 CO 3, могат да претърпят вредно въздействие върху здравето, като хипотиреоидизъм (намалена функция на щитовидната жлеза).
структура
Литиевият карбонат е съставен от два литиеви катиона Li + и CO 3 2 - карбонатен анион.
Структура на литиев карбонат Li 2 CO 3. Ейдриън Хендс. Източник: Wikimedia Commons.
Електронната конфигурация на литий в състояние на окисляване +1 е 1s 2 2s 0, тъй като той е загубил електрона от последната обвивка, като по този начин е по-стабилен. Карбонатният йон CO 3 2 - има плоска структура.
Плоска структура на карбонатния йон CO 3 2 -. Benjah-bmm27. Източник: Wikimedia Commons.
Отрицателните заряди се разпределят равномерно между трите кислородни атома на карбонатния йон CO 3 2 -.
Теоретични резонансни структури на карбонатния йон CO 3 2 - които служат за обяснение на справедливото разпределение на отрицателните заряди между 3-те кислородни атома. Benjah-bmm27. Източник: Wikimedia Commons.
номенклатура
-Литиев карбонат
-Дилитиев карбонат
Физични свойства
Физическо състояние
Бяло кристално твърдо вещество с моноклинична структура
Молекулно тегло
73.9 g / mol
Точка на топене
723 ºC
разлагане
Разлага се при 1300 ° C.
плътност
2,11 гр / см 3
разтворимост
Слабо разтворим във вода: 1,31 тегл.% При 20 ° С. Разтворимостта му във вода намалява с повишаване на температурата. Разтворим е в разредени киселини. Неразтворим е в алкохол и в ацетон.
рН
Разтворите във вода са алкални, имат pH по-голямо от 7.
Химични свойства
Li 2 CO 3 се хидролизира във воден разтвор, генерирайки основен разтвор. Малката част от съединението, което се разтваря във вода, оставя карбонатния анион CO 3 2 - свободен.
Свободният CO 3 2 - карбонатен анион във воден разтвор отнема протона за образуване на HCO 3 - бикарбонат анион, както може да се види в следната реакция:
CO 3 2 - + H 2 O → HCO 3 - + OH -
Наличието на OH - йони е това, което прави решението основно.
Биологични свойства
Следи от литиев йон обикновено присъстват в тъканите на животните и хората, но засега не е известна естествена физиологична роля на този йон.
В човешкото тяло, Li 2 CO 3, погълнат като лекарство, действа върху различни сигнални механизми в неврони и други клетки. Това е резултат от заместване на катиони като натрий и калий.
Включването на литиевия йон в структурата на клетъчната мембрана може да промени реакцията на хормоните и свързването на клетката с енергийните процеси.
По този начин литият модифицира няколко клетъчни процеса, включително метаболизма.
Променяйки начина на функциониране на клетките, Li 2 CO 3 може да действа върху механизмите за комуникация на невроните в мозъка.
Получаване
Li 2 CO 3 може да бъде получен чрез взаимодействие на литиев хидроксид LiOH с въглероден диоксид CO 2, както е показано по-долу:
2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O
Произвежда се в търговската мрежа от съдържащи литий минерали като сподумен и лепидолит. Тези минерали се обработват при високи температури с определени сулфатни соли или с алкални съединения за получаване на литиеви соли.
Получените литиеви соли се пречистват с вода или киселинни разтвори и след това се обработват с карбонати до образуване на Li 2 CO 3.
Полученият по този начин Li 2 CO 3 е замърсен със сулфати или хлориди на калций, магнезий, желязо, натрий, калий и др. така че изисква допълнително пречистване.
Приложения
При лечението на психични заболявания
Използва се като антидепресант, антимански агент, при лечението на агресивно-импулсивно поведение и при биполярни разстройства (хора, които променят настроението си внезапно без никаква причина и стават насилни).
Някои агресивно-импулсивни разстройства могат да бъдат лекувани с Li 2 CO 3. Автор: Prawny. Източник: Pixabay
Лекарите са забелязали, че прилагането му води до намаляване на интензивността и честотата на тежки периоди на депресия и маниакални епизоди.
Той се използва самостоятелно, тоест без добавено съединение, в поддържащата терапия на униполярна депресия и при шизоафективно разстройство. Той служи и за увеличаване на антидепресантния ефект на други медикаменти.
Въпреки че е използван за лечение на деца с явни симптоми на биполярно разстройство и хиперактивност с невротични или агресивни компоненти, той не е ефективен във всички случаи.
При лечението на симптоми на други заболявания
Използва се за намаляване на честотата на силни, повтарящи се и хронични главоболия.
Използва се за намаляване на честотата на инфекция при пациенти с неутропения, предизвикана от химиотерапия или по други причини. Неутропенията е намаляване на неутрофилите, вид бели кръвни клетки, които помагат в борбата с инфекциите в организма.
Той се използва като инхибитор на щитовидната жлеза за лечение на хипертиреоидизъм, но не е предпочитаното лечение поради неблагоприятните му ефекти.
Форма на приложение
Използва се под формата на таблетки или капсули Li 2 CO 3. Също в таблетки с бавно освобождаване с литиев цитрат. Li 2 CO 3 се предпочита, тъй като не дразни гърлото при поглъщане, както е при другите литиеви соли.
Автор: Пийт Линфорт. Източник: Pixabay
Неблагоприятни ефекти
Li 2 CO 3 може да има вредно въздействие върху щитовидната жлеза и бъбреците, така че функцията на тези органи трябва да се следи преди и по време на лечението с това съединение.
Li 2 CO 3 може да бъде токсичен в концентрации, много близки до тези, използвани в медицинското лечение, така че е необходим непрекъснат преглед на неговите стойности в кръвния серум.
Симптомите на отравяне с Li 2 CO 3 са тремор, мускулни спазми, мускулна слабост, диария, повръщане, сънливост или атаксия (нарушена мускулна координация).
Симптоми като тремор, главоболие и гадене също могат да се появят при започване на терапия с Li 2 CO 3. Но те обикновено изчезват, докато лекарствата продължават.
Повечето лекувани хора също могат да развият левкоцитоза (увеличен брой бели кръвни клетки), но това е обратимо.
Хората, които се лекуват с Li 2 CO 3, не трябва да шофират превозни средства или да работят с машини, тъй като това намалява физическата координация и способността за извършване на дейности, които изискват бдителност.
Случаи, в които не трябва да се прилага
Не трябва да се използва при деца под 12 години, тъй като може да попречи на образуването на костите и тяхната плътност, тъй като променя концентрациите на хормон на щитовидната жлеза. Освен това има тенденция да заема мястото на калция в костите.
Хората със сърдечно-съдови, бъбречни или щитовидни заболявания не трябва да се лекуват с Li 2 CO 3. Нито при тежко дехидратирани пациенти.
Не трябва да се прилага на бременни жени, особено през първия триместър на бременността. Литият преминава през плацентата и лесно може да достигне плода с възможни тератогенни ефекти, тоест може да причини аномалии или малформации при нероденото бебе.
Хората в напреднала възраст, които се нуждаят от лечение с Li 2 CO 3, трябва да се лекуват много внимателно и с по-ниски дози от младите възрастни, тъй като те могат да развият хипотиреоидна болест.
Други приложения
Li 2 CO 3 с висока чистота се използва широко при производството на акумулаторни литиеви батерии.
Използва се в разтопени карбонатни горивни клетки.
Използва се при производството на електрически порцелан, който е вид електрически изолационен порцелан. Използва се и при производството на глазура върху керамика.
Li 2 CO 3 се използва за производство на електрически порцелан, който се използва като изолатор за електричество, например в силови стълбове. fir0002 flagstaffotos gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8. Източник: Wikimedia Commons.
Той дава възможност да се приготвя керамика с нисък коефициент на разширение, тоест тя се разширява много малко с повишаване на температурата, така че керамиката да може да се използва в по-висок температурен диапазон.
Други приложения са като катализатор, при производството на други литиеви съединения, като покритие за заваряване на електроди, в луминесцентни бои, лакове и оцветители, както и при електролитично производство на алуминий.
Полезно е да се генерира по-бърза настройка на цимента и се добавя към лепилото на плочките, така че те да могат да бъдат фиксирани за кратко време.
Автор: Capri23auto. Източник: Pixabay
Препратки
- Cai, W. et al. (2018). Отстраняване на SO 4 2- от Li 2 CO 3 чрез прекристализация в Na 2 CO 3. Кристали 2018, 8, 19. Възстановени от mdpi.com.
- Гадикота, Г. (2017). Свързване на морфологичните и кристалните структурни промени по време на преобразуването на литиевия хидроксид монохидрат в литиев карбонат с помощта на многомащабни измервания на рентгеново разсейване. Минерали 2017, 7, 169. Възстановени от mdpi.com.
- Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Литиев карбонат. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Кирк-Отмер (1994). Енциклопедия на химическата технология. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
- Енциклопедия на индустриалната химия на Ullmann. (1990). Пето издание. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Котън, Ф. Алберт и Уилкинсън, Джефри. (1980 г.). Разширена неорганична химия. Четвърто издание. John Wiley & Sons.