- Struttura
- Nomenclatura
- Proprietà fisiche
- Stato fisico
- Peso molecolare
- Punto di fusione
- Decomposizione
- Densità
- solubilità
- pH
- Proprietà chimiche
- Proprietà biologiche
- Ottenere
- applicazioni
- Nel trattamento della malattia mentale
- Nel trattamento dei sintomi di altre malattie
- Forma di amministrazione
- Effetti collaterali
- Casi in cui non deve essere somministrato
- Altri usi
- Riferimenti
Il carbonato di litio è un solido inorganico che comprende due cationi di litio Li + e un anione carbonato CO 3 2 - . La sua formula chimica è Li 2 CO 3 . Li 2 CO 3 è un solido cristallino bianco che può essere ottenuto dalla reazione tra idrossido di litio e anidride carbonica.
Il carbonato di litio ha un punto di fusione molto alto, motivo per cui viene utilizzato nella preparazione di bicchieri, ceramiche e porcellane. Ha un'ampia varietà di usi, come nelle batterie al litio ricaricabili, nella preparazione di altri composti di litio, negli elettrodi per saldatura e nelle pitture e vernici.
Carbonato di litio solido Li 2 CO 3 . Immagine scattata da w: Utente: Walkerma nel giugno 2005. Fonte: Wikimedia Commons.
Li 2 CO 3 trova impiego anche nelle miscele cementizie a presa rapida e nella produzione di alluminio.
Uno dei suoi usi più importanti è nel trattamento di alcune malattie mentali come la depressione e comportamenti eccessivamente aggressivi, tra le altre condizioni.
Tuttavia, il suo utilizzo come medicinale deve essere debitamente controllato da medici specialisti poiché le persone trattate con Li 2 CO 3 possono subire effetti nocivi sulla salute, come l'ipotiroidismo (ridotta funzionalità della ghiandola tiroidea).
Struttura
Carbonato di litio è costituito da due litio Li + cationi e CO 3 2 - anione carbonato .
Struttura del carbonato di litio Li 2 CO 3 . Adrian Hands. Fonte: Wikimedia Commons.
La configurazione elettronica del litio allo stato di ossidazione +1 è 1s 2 2s 0 , poiché ha perso l'elettrone dall'ultimo guscio, risultando così più stabile. Lo ione carbonato CO 3 2 - ha una struttura piatta.
Struttura piatta dello ione carbonato CO 3 2 - . Benjah-bmm27. Fonte: Wikimedia Commons.
Le cariche negative sono distribuite uniformemente tra i tre atomi di ossigeno dello ione carbonato CO 3 2 - .
Strutture di risonanza teorica dello ione carbonato CO 3 2 - che servono a spiegare l'equa distribuzione delle cariche negative tra i 3 atomi di ossigeno. Benjah-bmm27. Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
-Carbonato di litio
-Dilitio carbonato
Proprietà fisiche
Stato fisico
Solido cristallino bianco con struttura monoclina
Peso molecolare
73,9 g / mol
Punto di fusione
723 ºC
Decomposizione
Si decompone a 1300 ºC.
Densità
2,11 g / cm 3
solubilità
Leggermente solubile in acqua: 1,31% in peso a 20 ºC. La sua solubilità in acqua diminuisce con l'aumentare della temperatura. È solubile in acidi diluiti. È insolubile in alcool e acetone.
pH
Le soluzioni in acqua sono alcaline, hanno un pH maggiore di 7.
Proprietà chimiche
Li 2 CO 3 viene idrolizzato in soluzione acquosa generando una soluzione basica. La piccola proporzione del composto che viene solubilizzato in acqua lascia l'anione carbonato CO 3 2 - libero .
Il CO libera 3 2 - anione carbonato in soluzione acquosa richiede un protone per formare il HCO 3 - bicarbonato anione , come si può vedere nella seguente reazione:
CO 3 2 - + H 2 O → HCO 3 - + OH -
La presenza di OH - ioni è ciò che rende la base soluzione.
Proprietà biologiche
Tracce di ioni di litio sono normalmente presenti nei tessuti animali e umani, ma finora non è noto alcun ruolo fisiologico naturale di questo ione.
Nel corpo umano, Li 2 CO 3 ingerito come farmaco agisce su una varietà di meccanismi di segnalazione nei neuroni e in altre cellule. Ciò risulta dalla sostituzione di cationi come sodio e potassio.
L'incorporazione di ioni di litio nella struttura della membrana cellulare può alterare la risposta agli ormoni e l'accoppiamento della cellula con i processi energetici.
In questo modo, il litio modifica diversi processi cellulari compreso il metabolismo.
Modificando il modo in cui funzionano le cellule, Li 2 CO 3 può agire sui meccanismi di comunicazione dei neuroni nel cervello.
Ottenere
Li 2 CO 3 può essere ottenuto facendo reagire idrossido di litio LiOH con anidride carbonica CO 2 , come mostrato di seguito:
2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O
È prodotto commercialmente da minerali contenenti litio come spodumene e lepidolite. Questi minerali vengono trattati ad alte temperature con alcuni sali solfati o con composti alcalini per ottenere sali di litio.
I sali di litio ottenuti vengono purificati con acqua o soluzioni acide e quindi trattati con carbonati per formare Li 2 CO 3 .
Tuttavia, il Li 2 CO 3 così ottenuto è contaminato da solfati o cloruri di calcio, magnesio, ferro, sodio, potassio, ecc. quindi richiede un'ulteriore purificazione.
applicazioni
Nel trattamento della malattia mentale
È usato come antidepressivo, agente antimanico, nel trattamento di comportamenti aggressivo-impulsivi e per i disturbi bipolari (persone che cambiano il loro umore improvvisamente senza alcuna causa, diventando violente).
Alcuni disturbi aggressivo-impulsivi possono essere trattati con Li 2 CO 3 . Autore: Prawny. Fonte: Pixabay.
I medici hanno osservato che la sua somministrazione porta a una diminuzione dell'intensità e della frequenza di periodi gravi di depressione ed episodi maniacali.
Viene utilizzato da solo, cioè senza alcun composto aggiunto, nella terapia di mantenimento della depressione unipolare e del disturbo schizoaffettivo. Serve anche ad aumentare l'effetto antidepressivo di altri farmaci.
Sebbene sia stato usato per trattare bambini con sintomi apparenti di disturbo bipolare e iperattività con componenti nevrotiche o aggressive, non è stato efficace in tutti i casi.
Nel trattamento dei sintomi di altre malattie
Viene utilizzato per ridurre la frequenza di cefalee gravi, ricorrenti e croniche.
Viene utilizzato per ridurre l'incidenza di infezioni nei pazienti con neutropenia indotta dalla chemioterapia o per altri motivi. La neutropenia è una diminuzione dei neutrofili, un tipo di globuli bianchi che aiuta a combattere le infezioni nel corpo.
È stato utilizzato come inibitore degli enzimi tiroidei per il trattamento dell'ipertiroidismo, ma non è il trattamento preferito a causa dei suoi effetti avversi.
Forma di amministrazione
Viene utilizzato sotto forma di compresse o capsule di Li 2 CO 3 . Anche in compresse a lento rilascio con citrato di litio. Si preferisce Li 2 CO 3 perché non irrita la gola se ingerito, come nel caso di altri sali di litio.
Autore: Pete Linforth. Fonte: Pixabay.
Effetti collaterali
Li 2 CO 3 può avere un effetto dannoso sulla tiroide e sui reni, quindi la funzione di questi organi deve essere monitorata prima e durante il trattamento con questo composto.
Li 2 CO 3 può essere tossico a concentrazioni molto vicine a quelle utilizzate nei trattamenti medici, quindi è necessaria una revisione continua dei suoi valori nel siero del sangue.
I sintomi dell'avvelenamento da Li 2 CO 3 sono tremori, spasmi muscolari, debolezza muscolare, diarrea, vomito, sonnolenza o atassia (ridotta coordinazione muscolare), tra gli altri.
Sintomi come tremori, mal di testa e nausea possono anche manifestarsi quando si inizia la terapia con Li 2 CO 3 . Ma questi tendono a scomparire man mano che il farmaco continua.
La maggior parte delle persone trattate può anche sviluppare leucocitosi (aumento del numero di globuli bianchi), ma questo è reversibile.
Le persone che vengono medicate con Li 2 CO 3 non devono guidare veicoli o utilizzare macchinari, perché diminuisce la coordinazione fisica e la capacità di svolgere attività che richiedono attenzione.
Casi in cui non deve essere somministrato
Non deve essere utilizzato nei bambini di età inferiore ai 12 anni, in quanto può interferire con la formazione delle ossa e la loro densità, poiché altera le concentrazioni di un ormone tiroideo. Tende anche a prendere il posto del calcio nelle ossa.
Le persone con malattie cardiovascolari, renali o tiroidee non devono essere trattate con Li 2 CO 3 . Né in pazienti gravemente disidratati.
Non deve essere somministrato a donne in gravidanza soprattutto durante il primo trimestre di gravidanza. Il litio attraversa la placenta e può raggiungere facilmente il feto con possibili effetti teratogeni, cioè può causare anomalie o malformazioni nel feto.
Le persone anziane che richiedono un trattamento con Li 2 CO 3 devono essere trattate con grande attenzione e con dosi inferiori rispetto ai giovani adulti, poiché possono sviluppare una malattia ipotiroidea.
Altri usi
Il Li 2 CO 3 ad elevata purezza è ampiamente utilizzato nella produzione di batterie al litio ricaricabili.
Viene utilizzato nelle celle a combustibile a carbonato fuso.
Viene utilizzato nella produzione di porcellana elettrica che è un tipo di porcellana elettricamente isolante. Viene utilizzato anche nella produzione di smalti su ceramica.
Li 2 CO 3 viene utilizzato per produrre porcellana elettrica, che viene utilizzata come isolante elettrico, ad esempio nei poli di alimentazione. fir0002 flagstaffotos gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8. Fonte: Wikimedia Commons.
Consente la preparazione di ceramiche a basso coefficiente di espansione, cioè si dilata molto poco con l'aumentare della temperatura, in modo che la ceramica possa essere utilizzata in un intervallo di temperatura più elevato.
Altri usi sono come catalizzatore, nella produzione di altri composti di litio, come rivestimento per elettrodi di saldatura, in formule di vernici luminescenti, vernici e coloranti, nonché nella produzione elettrolitica di alluminio.
È utile per generare una presa più rapida del cemento e viene aggiunto alla colla delle piastrelle in modo che possano essere fissate in breve tempo.
Autore: Capri23auto. Fonte: Pixabay.
Riferimenti
- Cai, W. et al. (2018). Rimozione di SO 4 2- da Li 2 CO 3 mediante ricristallizzazione in Na 2 CO 3 . Cristalli 2018, 8, 19. Recupero da mdpi.com.
- Gadikota, G. (2017). Collegamento dei cambiamenti morfologici e strutturali cristallini durante la conversione dell'idrossido di litio monoidrato in carbonato di litio utilizzando misurazioni di dispersione dei raggi X su più scale. Minerali 2017, 7, 169. Recupero da mdpi.com.
- Biblioteca nazionale di medicina degli Stati Uniti. (2019). Carbonato di litio. Estratto da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia della tecnologia chimica. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
- Enciclopedia della chimica industriale di Ullmann. (1990). Quinta edizione. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.