炭酸リチウムは、無機固体からなる二リチウムカチオンのLiであり+とカーボネートアニオンCO 3 2 - 。その化学式はLi 2 CO 3です。Li 2 CO 3は、水酸化リチウムと二酸化炭素の反応により得られる白色の結晶性固体です。
炭酸リチウムは融点が非常に高いため、ガラス、セラミック、磁器の製造に使用されます。充電式リチウム電池、他のリチウム化合物の準備、溶接電極、塗料、ワニスなど、幅広い用途があります。
固体のリチウムLi 2 CO 3炭酸塩。wが撮影した画像：ユーザー：2005年6月のウォーカーマ。出典：ウィキメディア・コモンズ。
Li 2 CO 3は、迅速な硬化のためのセメント混合物やアルミニウム生産でも使用されます。
その最も重要な用途の1つは、他の条件の中でも、うつ病や過度に攻撃的な行動などの一部の精神疾患の治療です。
ただし、Li 2 CO 3で治療された人は甲状腺機能低下症（甲状腺の機能低下）などの健康に有害な影響を与える可能性があるため、医薬品としての使用は医療専門家によって適切に管理されなければなりません。
構造
炭酸リチウムは、二つのリチウム（Li）で構成されて+陽イオンとCO 3 2 -炭酸塩アニオン。
炭酸リチウムLi 2 CO 3の構造。エイドリアンハンズ。出典：ウィキメディア・コモンズ。
酸化状態+1のリチウムの電子配置は1s 2 2s 0です。これは、最後のシェルから電子を失い、より安定しているためです。炭酸イオンCO 3 2 -平坦な構造を有しています。
炭酸イオンのフラット構造CO 3 2 - 。Benjah-bmm 27。出典：ウィキメディア・コモンズ。
負の電荷が均一に炭酸イオンCOの3個の酸素原子の間に分散されている3 2 - 。
炭酸イオンCOの理論的な共鳴構造3 2 -サーブ3個の酸素原子との間の負電荷の公平な分配を説明します。Benjah-bmm 27。出典：ウィキメディア・コモンズ。
命名法
-炭酸リチウム
-炭酸ジリチウム
物理的特性
体調
単斜晶構造の白い結晶性固体
分子量
73.9 g / mol
融点
723ºC
分解
それは1300ºCで分解します。
密度
2.11 g / cm 3
溶解度
水にわずかに溶ける：20℃で1.31重量％。水への溶解度は温度の上昇とともに減少します。希酸に可溶です。アルコールやアセトンには溶けません。
pH
水溶液はアルカリ性で、pHは7を超えます。
化学的特性
Li 2 CO 3は水溶液中で加水分解され、塩基性溶液を生成します。水に可溶化される化合物の割合が少ないと、炭酸アニオンはCO 3 2 フリーになります。
遊離CO 3 2 -炭酸アニオン水溶液中では、HCO形成するプロトンかかり3 -炭酸水素塩アニオンを、次の反応に見られるように、
CO 3 2 - + H 2 O→HCO 3 - + OH -
OHの存在-イオンは、ソリューションの基本を作るものです。
生物学的特性
微量のリチウムイオンは通常、動物や人間の組織に存在しますが、このイオンの自然な生理的役割は今のところ知られていません。
人体では、薬物として摂取されたLi 2 CO 3がニューロンや他の細胞のさまざまなシグナル伝達メカニズムに作用します。これは、ナトリウムやカリウムなどの陽イオンの置換に起因します。
細胞膜の構造へのリチウムイオンの取り込みは、ホルモンへの応答とエネルギープロセスと細胞の結合を変更できます。
このようにして、リチウムは代謝を含むいくつかの細胞プロセスを変更します。
細胞が機能する方法を変更することにより、Li 2 CO 3は脳内のニューロンの通信メカニズムに作用することができます。
入手
Li 2 CO 3は、以下に示すように、水酸化リチウムLiOHと二酸化炭素CO 2を反応させることによって取得できます。
2 LiOH + CO 2 →Li 2 CO 3 + H 2 O
これは、スポジュメンやレピドライトなどのリチウム含有鉱物から商業的に製造されています。これらの鉱物は、高温で特定の硫酸塩またはアルカリ性化合物で処理され、リチウム塩が得られます。
得られたリチウム塩は水または酸溶液で精製され、炭酸塩で処理されてLi 2 CO 3を形成します。
しかしながら、このようにして得られたLi 2 CO 3は、カルシウム、マグネシウム、鉄、ナトリウム、カリウムなどの硫酸塩または塩化物で汚染されています。したがって、さらに精製する必要があります。
用途
精神疾患の治療に
それは、抗うつ薬、抗躁薬として、攻撃的衝動行動の治療や双極性障害（理由もなく突然気分を変え、暴力的になる人々）に使用されます。
一部の攻撃的衝動性障害は、Li 2 CO 3で治療できます。作成者：Prawny。出典：Pixabay。
医師は、その投与がうつ病や躁病エピソードの重度の期間の強度と頻度の減少につながることを観察しました。
単極うつ病の維持療法や統合失調感情障害の治療に単独で、つまり化合物を追加せずに使用されます。また、他の薬の抗うつ効果を高める働きもあります。
これは、双極性障害の明らかな症状と神経症または攻撃的な構成要素の活動亢進を伴う子供を治療するために使用されてきましたが、すべてのケースで有効であるとは限りません。
他の病気の症状の治療に
これは、重度の、再発性および慢性の頭痛の頻度を減らすために使用されます。
化学療法またはその他の理由で誘発された好中球減少症の患者の感染率を下げるために使用されます。好中球減少症は好中球の減少です。好中球は、体内の感染と戦うのに役立つ白血球の一種です。
それは甲状腺機能亢進症の治療のための甲状腺酵素阻害剤として使用されてきましたが、その副作用のためにそれは好ましい治療法ではありません。
投与形態
Li 2 CO 3タブレットまたはカプセルの形で使用されます。クエン酸リチウムを含む徐放性錠剤でもあります。Li 2 CO 3は、他のリチウム塩の場合のように、飲み込んでも喉を刺激しないので好ましい。
著者：ピート・リンフォース。出典：Pixabay。
有害な影響
Li 2 CO 3は甲状腺および腎臓に有害な影響を与える可能性があるため、これらの臓器の機能は、この化合物による治療前および治療中に監視する必要があります。
Li 2 CO 3は、医療で使用される濃度に非常に近い濃度で毒性を示す可能性があるため、血清中のその値を継続的に確認する必要があります。
Li 2 CO 3中毒の症状は、とりわけ、振戦、筋肉のけいれん、筋力低下、下痢、嘔吐、眠気または運動失調（筋協調障害）です。
Li 2 CO 3療法を開始すると、振戦、頭痛、吐き気などの症状も発生することがあります。しかし、これらは薬物療法を続けると消える傾向があります。
ほとんどの治療を受けた人は白血球増加症（白血球数の増加）も発症する可能性がありますが、これは可逆的です。
Li 2 CO 3を服用している人は、車の運転や機械の操作を行わないでください。身体の協調や注意力を必要とする活動を行う能力が低下するためです。
投与すべきでない場合
甲状腺ホルモンの濃度を変化させるため、骨の形成とその密度を妨げる可能性があるため、12歳未満の子供には使用しないでください。また、骨のカルシウムの代わりになる傾向があります。
心血管疾患、腎臓疾患、甲状腺疾患のある人はLi 2 CO 3で治療すべきではありません。重度の脱水状態の患者ではどちらも。
特に妊娠初期に妊娠中の女性に投与すべきではありません。リチウムは胎盤を通過し、催奇形性の影響で胎児に簡単に到達できます。つまり、胎児に異常や奇形を引き起こす可能性があります。
Li 2 CO 3による治療が必要な高齢者は、甲状腺機能低下症を発症する可能性があるため、若年成人よりも細心の注意を払い、低線量で治療する必要があります。
その他の用途
高純度Li 2 CO 3は、充電式リチウム電池の製造に広く使用されています。
溶融炭酸塩型燃料電池に使用されています。
電気絶縁性磁器の一種である電気磁器の製造に使用されます。陶磁器の釉薬の製造にも使用されます。
Li 2 CO 3は、電気の絶縁体として、たとえば電柱で使用される電気磁器を作るために使用されます。fir0002 flagstaffotos gmail.com Canon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8。出典：ウィキメディア・コモンズ。
これにより、膨張係数の低い、つまり温度の上昇に伴う膨張がほとんどないセラミックを準備できるため、セラミックをより高い温度範囲で使用できます。
他の用途は、触媒として、他のリチウム化合物の製造で、電極を溶接するためのコーティングとして、蓄光塗料、ワニスおよび着色剤の処方で、ならびにアルミニウムの電解製造である。
セメントのより速い設定を生成することは有用であり、タイルの接着剤に追加されるため、短時間で固定できます。
著者：Capri23auto。出典：Pixabay。
参考文献
- カイ、W。等。（2018）。Na 2 CO 3での再結晶によるLi 2 CO 3からのSO 4 2-の除去。Crystals 2018、8、19。mdpi.comから復元。
- Gadikota、G.（2017）。マルチスケールX線散乱測定を使用した水酸化リチウム一水和物の炭酸リチウムへの変換中の形態学的および結晶構造変化の関連付け ミネラル2017、7、169。mdpi.comから回収。
- 米国国立医学図書館。（2019）。炭酸リチウム。pubchem.ncbi.nlm.nih.govから回復しました。
- カークオスマー（1994）。化学技術百科事典。第4版。ジョン・ワイリー&サンズ。
- ウルマンの工業化学百科事典。（1990）。第5版。VCH Verlagsgesellschaft mbH。
- コットン、F。アルバート、ウィルキンソン、ジェフリー。（1980）。高度な無機化学。第4版。ジョン・ワイリー&サンズ。