Lithiumcarbonaat

Lithiumcarbonaat (Li₂CO₃) is een lithiumzout van diwaterstofcarbonaat. De belangrijkste toepassing is bij de productie van lithium-ion-batterijen. Tevens wordt het gebruikt als middel bij een bipolaire stoornis.

Dilithiumcarbonaat
Structuurformule en molecuulmodel
Lithiumcarbonaat-poeder
Kristalstructuur van lithiumcarbonaat
Algemeen
Molecuulformule	Li2CO3
IUPAC-naam	lithiumcarbonaat
Andere namen	dilithiumcarbonaat
Molmassa	73,8909 g/mol
SMILES	[Li+].[Li+].C(=O)([O-])[O-]
InChI	1S/CH2O3.2Li/c2-1(3)4;;/h(H2,2,3,4);;/q;2*+1/p-2
CAS-nummer	554-13-2
EG-nummer	209-062-5
PubChem	11125
Wikidata	Q410174
Beschrijving	Wit poeder
Vergelijkbaar met	natriumcarbonaat, kaliumcarbonaat
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Waarschuwing
H-zinnen	H302 - H319
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P305+P351+P338
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Kleur	wit
Dichtheid	2,11 g/cm³
Smeltpunt	723 °C
Kookpunt	(ontleedt) 1310 °C
Oplosbaarheid in water	(bij 0°C) 15,4 g/L (bij 20°C) 13,2 g/L (bij 100°C) 7,2 g/L
Matig oplosbaar in	water
Onoplosbaar in	aceton, ethanol
Brekingsindex	1,428
Geometrie en kristalstructuur
Kristalstructuur	kubisch
Thermodynamische eigenschappen
ΔfHos	−1215,87 kJ/mol
Cop,m	1,341 J/mol·K
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Chemie

Vindplaatsen en synthese

Lithiumcarbonaat komt in de natuur voor als het zeldzame mineraal zabuyeliet. In de verbrandingsresten van planten (onder andere van tabak) komt lithiumcarbonaat voor.

Lithiumcarbonaat kan bereid worden door een lithiumaluminiumsilicaat, zoals spodumeen, eerst te verhitten met kaliumsulfaat (K₂SO₄), waarbij onder meer lithiumsulfaat (Li₂SO₄) ontstaat. Door reactie van dit lithiumsulfaat met natriumcarbonaat (Na₂CO₃) ontstaat onder meer lithiumcarbonaat.

Een andere methode is de reactie van een goed in water oplosbaar lithiumzout (zoals lithiumchloride) met natriumcarbonaat:

${\displaystyle {\ce {2Li+ + Na2CO3 -> Li2CO3 + 2Na+}}}$

Eigenschappen

Lithiumcarbonaat is een wit poeder, waarvan de oplosbaarheid in water afneemt met stijgende temperatuur. Bij verhitten van lithiumcarbonaat ontstaan lithiumoxide en koolstofdioxide:

${\displaystyle {\ce {Li2CO3 -> Li2O + CO2}}}$

Bij verhitting van dilithiumcarbonaat met een overmaat koolstof, ontstaat lithiumcarbide:

${\displaystyle {\ce {Li2CO3 + 4C -> Li2C2 + 3CO}}}$

Deze reactie leidt niet - in tegenstelling tot andere alkalimetaalcarbonaten - tot reductie tot het metallisch element.

Toepassing als geneesmiddel

Neem het voorbehoud bij medische informatie in acht.
Raadpleeg bij gezondheidsklachten een arts.

Zie Lithiumtherapie voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Dilithiumcarbonaat is een oud en zeer effectief geneesmiddel voor behandeling van de bipolaire stoornis (vroeger de manisch-depressieve psychose). Het is eveneens geregistreerd om profylactisch toe te passen. Dilithiumcarbonaat is echter een middel dat met grote voorzichtigheid en nauwkeurigheid moet worden toegepast.

Lithiumcarbonaat maakt gezonde proefpersonen niet vrolijker en werkt nauwelijks kalmerend. Het middel heeft een specifiek effect op de verschijnselen van de bipolaire stoornis: het gaat de verschijnselen van manie tegen en stabiliseert de stemming tussen de fasen, waardoor deze minder voorkomen en minder heftig verlopen.^[1] Het werkingsmechanisme is niet bekend; lithiumionen beïnvloeden veel mechanismen in de zenuwcel, waaronder de natrium-kaliumpomp langs de membranen, en werken in op de transmitters dopamine en noradrenaline (niet op serotonine) en op de verdere verwerking van de prikkel in de cel (de zogenaamde second messenger).^[2] Onbekend is of een van deze of nog een ander mechanisme het stemmingstabiliserende effect verklaart.

Overige toepassingen

Lithiumcarbonaat wordt gebruikt bij de productie van aluminium, glas en keramiek, om de helderheid en witheid te verbeteren. Ook wordt het als toevoeging bij cement gebruikt, zodat het sneller uithardt.

Het wordt in toenemende mate gebruikt voor de productie van oplaadbare batterijen, met name lithium-ion-accus of batterijen. In de praktijk worden twee componenten van de batterij, de kathode en de elektrolyt, gemaakt met lithiumverbindingen.

Externe links

• (en) MSDS van lithiumcarbonaat
• Lithiumcarbonaat op kenniscentrumbipolairestoornissen.nl

Bronnen, noten en/of referenties

1. Registratietekst Nederland
2. Goodman & Gilman (1980) - The Pharmacological Basis of Therapeutics, 6th ed, Macmillan, p. 431