- Structure
- Nomenclature
- Propriétés physiques
- État physique
- Poids moléculaire
- Point de fusion
- Décomposition
- Densité
- Solubilité
- pH
- Propriétés chimiques
- Propriétés biologiques
- Obtention
- Applications
- Dans le traitement de la maladie mentale
- Dans le traitement des symptômes d'autres maladies
- Forme d'administration
- Effets indésirables
- Cas dans lesquels il ne doit pas être administré
- Autres utilisations
- Références
Le carbonate de lithium est un solide inorganique comprenant deux cations lithium Li + et un anion carbonate CO 3 2 -. Sa formule chimique est Li 2 CO 3. Le Li 2 CO 3 est un solide cristallin blanc qui peut 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 Li 2 CO 3 solide. Photo prise par w: Utilisateur: Walkerma en juin 2005. Source: Wikimedia Commons.
Le Li 2 CO 3 est également utilisé dans les mélanges de ciment pour une prise rapide et dans 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 Li 2 CO 3 peuvent subir des effets néfastes sur la santé, tels que l'hypothyroïdie (fonction réduite de la glande thyroïde).
Structure
Le carbonate de lithium est composé de deux cations lithium Li + et d'un anion CO 3 2 - carbonate.
Structure du carbonate de lithium Li 2 CO 3. Adrian Hands. Source: Wikimedia Commons.
La configuration électronique du lithium à l'état d'oxydation +1 est 1s 2 2s 0, car il a perdu l'électron de la dernière coquille, étant ainsi plus stable. L'ion carbonate CO 3 2 - a une structure plate.
Structure plate de l'ion carbonate CO 3 2 -. Benjah-bmm27. Source: Wikimedia Commons.
Les charges négatives sont uniformément réparties entre les trois atomes d'oxygène de l'ion carbonate CO 3 2 -.
Structures de résonance théoriques de l'ion carbonate CO 3 2 - qui servent à expliquer la répartition équitable des charges négatives entre les 3 atomes d'oxygène. Benjah-bmm27. 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 / cm 3
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 dans l'acétone.
pH
Les solutions dans l'eau sont alcalines, ont un pH supérieur à 7.
Propriétés chimiques
Le Li 2 CO 3 est hydrolysé en solution aqueuse générant une solution basique. La faible proportion du composé solubilisé dans l'eau laisse l'anion carbonate CO 3 2 exempt.
L 'anion CO 3 2 - carbonate libre en solution aqueuse prend un proton pour former l ' anion HCO 3 - bicarbonate, comme on peut le voir dans la réaction suivante:
CO 3 2 - + H 2 O → HCO 3 - + 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 le corps humain, le Li 2 CO 3 ingéré comme médicament agit sur une variété de 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, le Li 2 CO 3 peut agir sur les mécanismes de communication des neurones du cerveau.
Obtention
Li 2 CO 3 peut être obtenu en faisant réagir l'hydroxyde de lithium LiOH avec du dioxyde de carbone CO 2, comme indiqué ci-dessous:
2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O
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 Li 2 CO 3.
Cependant, le Li 2 CO 3 ainsi obtenu est contaminé par des sulfates ou chlorures de calcium, magnésium, fer, sodium, potassium, etc. il faut donc 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 brusquement sans aucune cause, devenant violentes).
Certains troubles agressifs-impulsifs peuvent être traités avec Li 2 CO 3. 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 gélules de Li 2 CO 3. Également en comprimés à libération lente avec du citrate de lithium. Le Li 2 CO 3 est préféré 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 Li 2 CO 3 peut avoir un effet nocif sur la thyroïde et les reins, c'est pourquoi la fonction de ces organes doit être surveillée avant et pendant le traitement par ce composé.
Le Li 2 CO 3 peut être toxique à des concentrations très proches de celles utilisées dans les traitements médicaux, de sorte qu'un examen continu de ses valeurs dans le sérum sanguin est nécessaire.
Les symptômes de l'intoxication au Li 2 CO 3 sont, entre autres, des tremblements, des spasmes musculaires, une faiblesse musculaire, des diarrhées, des vomissements, une somnolence ou une ataxie (troubles de la coordination musculaire).
Des symptômes tels que tremblements, maux de tête et nausées peuvent également survenir au début du traitement par Li 2 CO 3. 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 du Li 2 CO 3 ne doivent pas conduire de véhicules ou utiliser des machines, car cela diminue la coordination physique et la capacité à effectuer des activités qui nécessitent de la vigilance.
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.
Les personnes atteintes de maladies cardiovasculaires, rénales ou thyroïdiennes ne doivent pas être traitées par Li 2 CO 3. 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 qui nécessitent un traitement par Li 2 CO 3 doivent être traitées avec beaucoup de prudence et à des doses plus faibles que les jeunes adultes, car elles peuvent développer une maladie hypothyroïdienne.
Autres utilisations
Le Li 2 CO 3 de haute pureté est largement utilisé dans la fabrication de batteries au lithium rechargeables.
Il est 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 de glaçure sur céramique.
Le Li 2 CO 3 est utilisé pour fabriquer de la porcelaine électrique, qui est utilisée comme isolant pour l'électricité, par exemple dans les poteaux électriques. fir0002 flagstaffotos gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8. Source: Wikimedia Commons.
Il permet de préparer des 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 les formules de peinture luminescente, de vernis et de colorant, 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.
Références
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- 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.
- Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. (2019). Carbonate de lithium. Récupéré de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopédie de la technologie chimique. Quatrième édition. John Wiley et fils.
- Encyclopédie Ullmann de chimie industrielle. (1990). Cinquième édition. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert et Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie inorganique avancée. Quatrième édition. John Wiley et fils.