Structure, propriétés, utilisations du carbonate de lithium (Li2CO3)

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Egbert Haynes
Structure, propriétés, utilisations du carbonate de lithium (Li2CO3)

le carbonate de lithium est un solide inorganique formé de deux cations lithium Li+ et un anion carbonate CO3deux-. Sa formule chimique est LideuxCO3. Le LideuxCO3 est un solide cristallin blanc pouvant être obtenu par réaction entre l'hydroxyde de lithium et le dioxyde de carbone.

Le carbonate de lithium a un point de fusion très élevé, c'est pourquoi il est utilisé dans la préparation de verres, céramiques et porcelaines. Il a une grande variété d'utilisations, comme dans les batteries au lithium rechargeables, dans la préparation d'autres composés du lithium, dans les électrodes de soudage et dans les peintures et vernis..

Carbonate de lithium et de lithiumdeuxCO3 solide. Photo prise par w: Utilisateur: Walkerma en juin 2005. Source: Wikimedia Commons.

Li est également utilisédeuxCO3 dans les mélanges de ciment pour une prise rapide et la production d'aluminium.

L'une de ses utilisations les plus importantes est le traitement de certaines maladies mentales telles que la dépression et les comportements excessivement agressifs, entre autres..

Cependant, son utilisation en tant que médicament doit être dûment contrôlée par des médecins spécialistes, car les personnes traitées par LideuxCO3 peut subir des effets néfastes sur votre santé, tels que l'hypothyroïdie (fonction réduite de la glande thyroïde).

Index des articles

  • 1 Structure
  • 2 Nomenclature
  • 3 Propriétés physiques
    • 3.1 État physique
    • 3.2 Poids moléculaire
    • 3.3 Point de fusion
    • 3.4 Décomposition
    • 3.5 Densité
    • 3.6 Solubilité
    • PH 3,7
  • 4 Propriétés chimiques
  • 5 Propriétés biologiques
  • 6 Obtention
  • 7 utilisations
    • 7.1 Dans le traitement des maladies mentales
    • 7.2 Dans le traitement des symptômes d'autres maladies
    • 7.3 Mode d'administration
  • 8 Effets indésirables
    • 8.1 Cas dans lesquels il ne doit pas être administré
  • 9 Autres utilisations
  • 10 Références

Structure

Le carbonate de lithium est composé de deux cations de lithium Li+ et un anion carbonate CO3deux-.

Structure du carbonate de lithium LideuxCO3. Adrian Hands [domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

La configuration électronique du lithium à l'état d'oxydation +1 est de 1 sdeux 2 s0, puisqu'il a perdu l'électron de la dernière coquille, étant ainsi plus stable. L'ion carbonate CO3deux- a une structure plate.

Structure plane de l'ion carbonate CO3deux-. Benjah-bmm27 [Domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Les charges négatives sont également réparties entre les trois atomes d'oxygène de l'ion carbonate CO3deux-.

Structures de résonance théoriques de l'ion carbonate CO3deux- qui servent à expliquer la répartition équitable des charges négatives entre les 3 atomes d'oxygène. Benjah-bmm27 [Domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Nomenclature

-Carbonate de lithium

-Carbonate de dilithium

Propriétés physiques

État physique

Solide cristallin blanc à structure monoclinique

Poids moléculaire

73,9 g / mol

Point de fusion

723 ºC

Décomposition

Il se décompose à 1300 ºC.

Densité

2,11 g / cm3

Solubilité

Légèrement soluble dans l'eau: 1,31% en poids à 20 ºC. Sa solubilité dans l'eau diminue avec l'augmentation de la température. Il est soluble dans les acides dilués. Il est insoluble dans l'alcool et l'acétone.

pH

Les solutions dans l'eau sont alcalines, ont un pH supérieur à 7.

Propriétés chimiques

Le LideuxCO3 s'hydrolyse en solution aqueuse générant une solution basique. La faible proportion du composé solubilisé dans l'eau laisse l'anion carbonate sans CO.3deux-.

L'anion carbonate CO3deux- libre en solution aqueuse prend un proton pour former l'anion bicarbonate HCO3-, comme on peut le voir dans la réaction suivante:

CO3deux- + HdeuxO → HCO3- + Oh-

La présence d'ions OH- est ce qui rend la solution basique.

Propriétés biologiques

Des traces d'ion lithium sont normalement présentes dans les tissus animaux et humains, mais aucun rôle physiologique naturel de cet ion n'est connu à ce jour..

Dans l'organisme humain, le LideuxCO3 ingéré comme médicament, il agit sur divers mécanismes de signalisation dans les neurones et autres cellules. Cela résulte de la substitution de cations tels que le sodium et le potassium.

L'incorporation d'ion lithium dans la structure de la membrane cellulaire peut modifier la réponse aux hormones et le couplage de la cellule avec les processus énergétiques.

De cette manière, le lithium modifie plusieurs processus cellulaires dont le métabolisme..

En modifiant le fonctionnement des cellules, LideuxCO3 peut agir sur les mécanismes de communication des neurones du cerveau.

Obtention

Le LideuxCO3 peut être obtenu par réaction de l'hydroxyde de lithium LiOH avec du dioxyde de carbone COdeux, comme indiqué ci-dessous:

2 LiOH + COdeux → LideuxCO3 + HdeuxOU ALORS

Il est produit commercialement à partir de minéraux contenant du lithium tels que le spodumène et la lépidolite. Ces minéraux sont traités à haute température avec certains sels de sulfate ou avec des composés alcalins pour obtenir des sels de lithium..

Les sels de lithium obtenus sont purifiés avec de l'eau ou des solutions acides puis traités avec des carbonates pour former du LideuxCO3.

Cependant, le LideuxCO3 Atteint de cette manière, il est contaminé par des sulfates ou des chlorures de calcium, magnésium, fer, sodium, potassium, etc. donc cela nécessite une purification supplémentaire.

Applications

Dans le traitement de la maladie mentale

Il est utilisé comme antidépresseur, agent antimanique, dans le traitement des comportements agressifs-impulsifs et des troubles bipolaires (personnes qui changent d'humeur soudainement sans aucune cause, devenant violentes).

Certains troubles agressifs-impulsifs peuvent être traités avec LideuxCO3. Auteur: Prawny. Source: Pixabay.

Les médecins ont observé que son administration entraînait une diminution de l'intensité et de la fréquence des périodes sévères de dépression et des épisodes maniaques..

Il est utilisé seul, c'est-à-dire sans aucun composé ajouté, dans le traitement d'entretien de la dépression unipolaire et des troubles schizo-affectifs. Il sert également à augmenter l'effet antidépresseur d'autres médicaments.

Bien qu'il ait été utilisé pour traiter les enfants présentant des symptômes apparents de trouble bipolaire et d'hyperactivité avec des composants névrotiques ou agressifs, il n'a pas été efficace dans tous les cas..

Dans le traitement des symptômes d'autres maladies

Il est utilisé pour réduire la fréquence des maux de tête sévères, récurrents et chroniques.

Il est utilisé pour réduire l'incidence des infections chez les patients atteints de neutropénie induite par chimiothérapie ou pour d'autres raisons. La neutropénie est une diminution des neutrophiles, un type de globule blanc qui aide à combattre les infections dans le corps.

Il a été utilisé comme inhibiteur de l'enzyme thyroïdienne pour le traitement de l'hyperthyroïdie, mais ce n'est pas le traitement préféré en raison de ses effets indésirables..

Forme d'administration

Il est utilisé sous forme de comprimés ou de capsules de LideuxCO3. Également en comprimés à libération lente avec du citrate de lithium. Li est préférédeuxCO3 car il n'irrite pas la gorge en cas d'ingestion, comme c'est le cas avec d'autres sels de lithium.

Auteur: Pete Linforth. Source: Pixabay.

Effets indésirables

Le LideuxCO3 peut avoir un effet nocif sur la thyroïde et les reins, de sorte que la fonction de ces organes doit être surveillée avant et pendant le traitement par ce composé..

Le LideuxCO3 il peut être toxique à des concentrations très proches de celles utilisées dans les traitements médicaux, donc un examen continu de ses valeurs dans le sérum sanguin est nécessaire.

Symptômes de l'intoxication au LideuxCO3 sont des tremblements, des spasmes musculaires, une faiblesse musculaire, de la diarrhée, des vomissements, de la somnolence ou de l'ataxie (troubles de la coordination musculaire), entre autres.

Au début du traitement avec LideuxCO3 Des symptômes tels que des tremblements, des maux de tête et des nausées peuvent également survenir. Mais ceux-ci ont tendance à disparaître à mesure que le médicament continue..

La plupart des personnes traitées peuvent également développer une leucocytose (augmentation du nombre de globules blancs), mais cela est réversible..

Les personnes qui prennent des médicaments avec LideuxCO3 ils ne doivent pas conduire de véhicules ou utiliser des machines, car la coordination physique et la capacité à effectuer des activités qui nécessitent une vigilance diminuent.

Cas dans lesquels il ne doit pas être administré

Il ne doit pas être utilisé chez les enfants de moins de 12 ans, car il peut interférer avec la formation des os et leur densité, car il modifie les concentrations d'une hormone thyroïdienne. Il a également tendance à remplacer le calcium dans les os..

Ils ne devraient pas être traités avec LideuxCO3 les personnes atteintes d'une maladie cardiovasculaire, rénale ou thyroïdienne. Ni l'un ni l'autre chez les patients gravement déshydratés.

Il ne doit pas être administré aux femmes enceintes, en particulier pendant le premier trimestre de la grossesse. Le lithium traverse le placenta et peut facilement atteindre le fœtus avec des effets tératogènes possibles, c'est-à-dire qu'il peut provoquer des anomalies ou des malformations chez le bébé à naître..

Les personnes âgées nécessitant un traitement avec LideuxCO3 doivent être traités avec beaucoup de prudence et à des doses inférieures à celles des jeunes adultes, car ils peuvent développer une maladie hypothyroïdienne.

Autres utilisations

Le LideuxCO3 la haute pureté est largement utilisée dans la fabrication de batteries au lithium rechargeables.

Utilisé dans les piles à combustible à carbonate fondu.

Il est utilisé dans la fabrication de porcelaine électrique, qui est un type de porcelaine électriquement isolante. Il est également utilisé dans la production d'émail sur céramique.

Le LideuxCO3 Il est utilisé pour fabriquer de la porcelaine électrique, qui est utilisée comme isolant électrique, par exemple dans les poteaux électriques. fir0002 flagstaffotos [at] gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75 mm f / 2.8 [GFDL 1.2 (http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/fdl-1.2.html)]. Source: Wikimedia Commons.

Il permet la préparation de céramiques à faible coefficient de dilatation, c'est-à-dire qu'il se dilate très peu avec l'augmentation de la température, de sorte que la céramique peut être utilisée dans une plage de température plus élevée.

D'autres utilisations sont comme catalyseur, dans la fabrication d'autres composés de lithium, comme revêtement pour électrodes de soudage, dans des formules de peintures luminescentes, des vernis et des colorants, ainsi que dans la production électrolytique d'aluminium..

Il est utile de générer une prise plus rapide du ciment et est ajouté à la colle des carreaux afin qu'ils puissent être fixés en peu de temps.

Auteur: Capri23auto. Source: Pixabay.

Les références

  1. Cai, W. et coll. (2018). Suppression de SO4deux- depuis LideuxCO3 par recristallisation dans NadeuxCO3. Crystals 2018, 8, 19. Récupéré de mdpi.com.
  2. Gadikota, G. (2017). Relier les changements morphologiques et structurels cristallins lors de la conversion du monohydrate d'hydroxyde de lithium en carbonate de lithium à l'aide de mesures de diffusion aux rayons X multi-échelles. Minerals 2017, 7, 169. Récupéré de mdpi.com.
  3. NOUS. Bibliothèque nationale de médecine. (2019). Carbonate de lithium. Récupéré de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopédie de la technologie chimique. Quatrième édition. John Wiley et fils.
  5. Encyclopédie Ullmann de chimie industrielle. (1990). Cinquième édition. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  6. Cotton, F. Albert et Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie inorganique avancée. Quatrième édition. John Wiley et fils.

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