LİTYUM KARBONAT

Lityum karbonat, beyaz bir toz olarak görünür. Suda çözüldüğünde kuvvetli tahriş edicidir.

EC Numarası: 209-062-5
Kimyasal formül: Li2CO3
Molar kütle: 73.89 g / mol
Görünüm: Kokusuz beyaz toz
Yoğunluk: 2,11 g / cm3
Erime noktası: 723 ° C (1,333 ° F; 996 K)
Kaynama noktası: 1,310 ° C (2,390 ° F; 1,580 K) ~ 1300 ° C'den ayrışır
Kırılma indisi (nD)
Viskozite: 4,64 cP (777 ° C)

sudaki çözünürlük

1.54 g / 100mL (0 ° C)
1,43 g / 100 mL (10 ° C)
1,29 g / 100 mL (25 ° C)
1,08 g / 100 mL (40 ° C)
0,69 g / 100 mL (100 ° C)

Lityum, 19. yüzyıldan beri manik atakları tedavi etmek için kullanılmaktadır. Yaygın olarak kullanılmasına rağmen, etki mekanizması hala bilinmemektedir. Lityum karbonat, dar bir terapötik aralığa sahiptir ve bu nedenle, olumsuz etkilerden kaçınmak için dikkatli izleme gereklidir.

Bipolar bozukluğun tedavisi için temel sağlık sisteminde ihtiyaç duyulan en önemli ilaçlar olan Dünya Sağlık Örgütü Temel İlaçlar Listesi'nde yer almaktadır.

Lityum karbonat, beyaz monoklinik kristal bir katıdır. Tipik olarak karbonatlar için, lityum karbonat, asit ve karbon dioksitin lityum tuzunu vermek için karbon dioksit veya karbonik asitten daha güçlü asitlerle reaksiyona girer.

Oluşum

Lityum karbonat, diğer minerallerle birlikte cevherlerde bulunur. Suda çözünmediği için kolaylıkla ekstrakte edilebilir, bu nedenle sıcak su cevherlerde bulunan diğer kimyasal bileşiklerden izole etmek için kullanılır.

Fiziki ozellikleri
Lityum karbonat, kokusuz beyaz bir tozdur. Yoğunluğu 2.11 g mL-1'dir. Lityum karbonatın erime noktası 724ºC'dir ve kaynama noktası 1310ºC'dir. Sıcak suda, asetonda, amonyakta ve etanolde çözünmez. Soğuk suda çok az çözünür (sıcaklık arttıkça sudaki çözünürlüğü azalır). Asetik asitte çözünür.

Kimyasal özellikler

Lityum karbonat, en çok kullanılan bir lityum tuzudur ve bipolarite tedavisi için yaygın olarak ticarileştirilir. Lityum, boyut ve yük bakımından sodyuma en çok benzeyen iyondur, bu nedenle sinir hücrelerindeki transmembran değişiminde sodyumun bir rakibi olduğu için nörotransmiterlerin salınımını etkileyebilir. Lityum karbonat, periferal lökositleri yükseltmek için de kullanılabilir.

Özellikler ve reaksiyonlar

En az üç hidrat oluşturan sodyum karbonatın aksine, lityum karbonat yalnızca susuz formda bulunur. Sudaki çözünürlüğü diğer lityum tuzlarına göre düşüktür. Lityumun, lityum cevherlerinin sulu özlerinden izole edilmesi, bu zayıf çözünürlükten yararlanmaktadır. Görünür çözünürlüğü, hafif bir karbon dioksit basıncı altında 10 kat artar; bu etki, daha çözünür olan yarı kararlı bikarbonatın oluşumundan kaynaklanmaktadır.

Li2CO3 + CO2 + H2O ⇌ 2 LiHCO3

Yüksek CO2 basınçlarında lityum karbonatın ekstraksiyonu ve basınç düşürme üzerine çökeltilmesi, Quebec işleminin temelini oluşturur.

Lityum karbonat, sıcak suda azalan çözünürlüğünden yararlanılarak da saflaştırılabilir. Bu nedenle, doymuş bir sulu çözeltinin ısıtılması, Li2CO3'ün kristalleşmesine neden olur.

Lityum karbonat ve grup 1'in diğer karbonatları hemen dekarboksilat yapmaz. Li2CO 3, 1300 ° C civarındaki sıcaklıklarda ayrışır.

Üretim

Lityum başlıca iki kaynaktan çıkarılır: tuzlu su havuzlarından pegmatit kristalleri ve lityum tuzu. 1989 yılında yaklaşık 30.000 ton üretilmiştir. Aynı zamanda nadir mineral zabuyelit olarak da mevcuttur.

Lityum karbonat, lityum peroksit ile karbondioksit birleştirilerek üretilir. Bu reaksiyon, karbondioksiti absorbe etmek için kullanılan, örneğin uzay aracındaki belirli hava temizleyicilerin temelidir:

2 Li2O2 + 2 CO2 → 2 Li2CO3 + O2

Son yıllarda birçok küçük madencilik şirketi, ürüne yönelik artan talebi karşılamak için potansiyel olarak yeni lityum karbonat tedarikini çevrimiçi hale getirebilecek ekonomik yatakları belirlemek için Kuzey Amerika, Güney Amerika ve Avustralya'da lityum projelerini araştırmaya başladı.

Kullanımlar
Lityum karbonat, önemli bir endüstriyel kimyasaldır. Silika ve diğer malzemelerle düşük erime noktalı akılar oluşturur. Lityum karbonattan türetilen camlar fırın kaplarında kullanışlıdır. Lityum karbonat, hem düşük alevli hem de yüksek alevli seramik sırlarında yaygın bir bileşendir. Alkali özellikleri, sırdaki metal oksit renklendiricilerin, özellikle kırmızı demir oksit (Fe2O3) durumunu değiştirmeye elverişlidir.

Çimento, lityum karbonat ile hazırlandığında daha hızlı priz alır ve karo yapıştırıcıları için faydalıdır. Alüminyum triflorüre eklendiğinde, alüminyumun işlenmesi için üstün bir elektrolit veren LiF oluşturur. Ayrıca lityum kobalt oksitten yapılan çoğu lityum iyon pil katotunun imalatında da kullanılır.

Lityum karbonat, çoğunlukla ilaç endüstrisi tarafından manik-depresif psikoza karşı tedavilerde kullanılmaktadır. Kimya endüstrisi tarafından diğer lityum bileşiklerinin, özellikle lityum tuzlarının, lityum klorür ve lityum bromür üretiminde de kullanılmaktadır. Lityum karbonat ayrıca cam ve porselen üretimi için bir hammaddedir. Alüminyumun elektrolizi için elektrolitik hücrelere de katılarak hücre veriminin artmasına yardımcı olur ve birçok yarı iletken ve kimyasal katalizörün bileşenidir.

Tıbbi kullanımlar

1843'te lityum karbonat, mesanedeki taşlar için yeni bir çözücü olarak kullanıldı. 1859'da bazı doktorlar gut, idrar taşı, romatizma, mani, depresyon ve baş ağrısı gibi bir dizi rahatsızlık için lityum tuzları ile bir terapi önermiştir. 1948'de John Cade, lityum iyonlarının antimanik etkilerini keşfetti. Bu bulgu, lityumun, özellikle lityum karbonatın, bipolar bozuklukla ilişkili maniyi tedavi etmek için kullanılmasına yol açtı.

Lityum karbonat, bipolar bozukluğun yüksek fazı olan maniyi tedavi etmek için kullanılır. Lityum iyonları, beyin hücrelerine taşınan mesajları ileten ve yükselten iyon taşıma süreçlerine (bkz. "Sodyum pompası") müdahale eder. Mani, beyindeki protein kinaz C (PKC) aktivitesindeki düzensiz artışlarla ilişkilidir. Geleneksel olarak bozukluğu tedavi etmek için kullanılan bir başka ilaç olan lityum karbonat ve sodyum valproat, PKC'nin aktivitesini inhibe ederek beyinde etki eder ve PKC'yi de inhibe eden diğer bileşiklerin üretilmesine yardımcı olur. Lityum karbonatın ruh halini kontrol eden özellikleri tam olarak anlaşılmamıştır.

Yan etkiler

Baş dönmesi, nefes darlığı, ateş, artan susama veya idrara çıkma, halüsinasyonlar, hafıza sorunları, koordinasyon eksikliği, bağırsak veya mesane kontrolünün kaybı ve konvülsiyonlar (nöbet)

Sağlık etkileri / güvenlik tehlikeleri: Lityum karbonat, büyük miktarlarda yutulduğunda aşırı derecede toksik olabilir. Ayrıca yan etkilere ve nefrojenik diabetes insipidus gibi diğer hastalıklara da neden olabilir. Yanıcı değildir.

Sanayi İşleme Sektörleri

Diğer tüm temel inorganik kimyasal imalat

Diğer tüm kimyasal ürün ve müstahzar imalatı

İnşaat

Elektrikli ekipman, cihaz ve bileşen imalatı

Fabrikasyon metal ürün imalatı

Metalik olmayan mineral ürün imalatı (kil, cam, çimento, beton, kireç, alçı ve diğer metalik olmayan mineral ürün imalatlarını içerir.

İlaç ve ilaç üretimi

Birincil metal üretimi

Özel kaynak tozlarında katkı maddesi olarak kullanılır.

Ters tepkiler
Lityum tuzları almanın riskleri ve yan etkileri vardır. Çeşitli zihinsel bozuklukları tedavi etmek için uzun süre lityum kullanımının edinilmiş nefrojenik diabetes insipidusa yol açtığı bilinmektedir. Lityum zehirlenmesi, merkezi sinir sistemini ve böbrek sistemini etkileyebilir ve ölümcül olabilir.

Kırmızı renklendirici
Lityum karbonat, havai fişeklere kırmızı bir renk vermek için kullanılır.

Doğal olay
Doğal lityum karbonat, zabuyelit olarak bilinir. Bu mineral, bazı tuz göllerinin ve bazı pegmatitlerin birikintileri ile bağlantılıdır.

Hareket mekanizması
Lityumun etki mekanizması hala bilinmiyor Bununla birlikte, "inositol tükenme teorisi" 3 ana potansiyel önermektedir. Bu hedefler, inositol monofosfataz, inositol polifosfataz ve glikojen sentaz kinazdır.

"İnositol tükenme teorisi", lityumun, uyaranın derecesi ile ters orantılı bir şekilde inositol monofosfatazın rekabetçi olmayan bir inhibitörü olarak davrandığını öne sürer. Bu inhibisyon, inositol trifosfat seviyelerini düşürür. Bununla birlikte, inositol monofosfatazın daha güçlü inhibitörleri klinik olarak etkili değildir ve düşük inositol trifosfat seviyeleri hafıza bozukluğu ile ilişkilidir.

Lityum, inositol polifosfataza rekabetçi olmayan bir inhibitör olarak etki eder3. Bu inhibisyonun, henüz açıklığa kavuşturulması gereken birden fazla aşağı yönde etkiye sahip olduğu düşünülmektedir3.

Lityum, fosforilasyon yoluyla diğer enzimleri düzenleyen GSK-3'ün fosforilasyonunu düzenler. Lityum ayrıca aktif bölgedeki magnezyum iyonuna müdahale ederek GSK-3'ü inhibe edebilir.