Síran lithný - Lithium sulfate
 | |
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Síran lithný | |
| Ostatní jména Síran lithný | |
| Identifikátory | |
| |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.030.734  |
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII |
|
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti[1] | |
| Li2TAK4 | |
| Molární hmotnost | 109,94 g / mol |
| Vzhled | Bílá krystalická pevná látka, hygroskopický |
| Hustota | 2,221 g / cm3 (bezvodý) 2,06 g / cm3 (monohydrát) |
| Bod tání | 859 ° C (1578 ° F; 1132 K) |
| Bod varu | 1377 ° C (2511 ° F; 1650 K) |
| monohydrát: 34,9 g / 100 ml (25 ° C) 29,2 g / 100 ml (100 ° C) | |
| Rozpustnost | nerozpustný v absolutním ethanol, aceton a pyridin |
| −-40.0·10−6 cm3/ mol | |
Index lomu (nD) | 1,465 (β-forma) |
| Struktura[2] | |
| Primitivní monoklinika | |
| P 21/ a, č. 14 | |
A = 8,239 Å, b = 4,954 Å, C = 8,474 Å a = 90 °, β = 107,98 °, γ = 90 °[2] | |
Objem mřížky (PROTI) | 328,9 Å3 |
Jednotky vzorce (Z) | 4 |
| Čtyřboká na síru | |
| Termochemie | |
Tepelná kapacita (C) | 1,07 J / g K. |
Std molární entropie (S | 113 J / mol K. |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | -1436,37 kJ / mol |
Gibbsova volná energie (ΔFG˚) | -1324,7 kJ / mol |
| Nebezpečí | |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
| Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LD50 (střední dávka ) | 613 mg / kg (potkan, orálně)[3] |
| Související sloučeniny | |
jiný kationty | Síran sodný Síran draselný |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Síran lithný je bílá anorganická sůl s vzorec Li2SÓ4. Je to lithium sůl z kyselina sírová.
Vlastnosti
Fyzikální vlastnosti
Síran lithný je rozpustný ve vodě, i když nenásleduje obvyklý trend rozpustnosti versus teplota - jeho rozpustnost ve vodě klesá se zvyšující se teplotou, protože jeho rozpouštění je exotermický proces. Tato vlastnost je sdílena s několika anorganické sloučeniny, tak jako lanthanoid sulfáty.
Krystaly síranu lithného, jsou piezoelektrický, se také používají při nedestruktivních zkouškách ultrazvukového typu, protože se jedná o velmi efektivní zvukové přijímače. V této aplikaci však trpí kvůli své rozpustnosti ve vodě.
Protože ano hygroskopické vlastnosti Nejběžnější formou síranu lithného je monohydrát síranu lithného. Bezvodý síran lithný má hustotu 2,22 g / cm3 ale vážení bezvodého síranu lithného může být těžkopádné, protože se to musí dělat ve vodě bez atmosféry.
Síran lithný má pyroelektrické vlastnosti. Při zahřívání vodného síranu lithného se také zvyšuje elektrická vodivost. Molarita síranu lithného také hraje roli v elektrické vodivosti; optimální vodivosti je dosaženo při 2 M a poté klesá.[4]
Když je pevný síran lithný rozpuštěn ve vodě, má endotermický účinek disociace. To je jiné než síran sodný který má exotermickou disociaci. Přesnou energii disociace je obtížné kvantifikovat, jak se zdá ve vztahu k molům přidané soli. Malá množství rozpuštěného síranu lithného mají mnohem větší změnu teploty než velká množství.[5]
Vlastnosti krystalů
Síran lithný má dva různé krystalické fáze. V běžné formě fáze II má síran lithný sfénoidní monoklinický krystal systém, který má délky okrajů a = 8,23 Á b = 4,95 Á c = 8,47 Á β = 107,98 °. Když je síran lithný zahřát, prochází 130 °, přechází do stavu bez vody, ale zachovává si svou krystalickou strukturu. Teprve až 575 ° C dojde k transformaci z fáze II do fáze I. Krystalová struktura se změní na střed tváře kubický krystalový systém, s délkou hrany 7,07Å.[6] Během této fázové změny se hustota síranu lithného mění z 2,22 na 2,07 g / cm3.[7]
Použití
K léčbě se používá síran lithný bipolární porucha (vidět farmakologie lithia ).
Síran lithný je zkoumán jako potenciální složka iontově vodivých brýlí. Transparentní vodivá fólie je velmi zkoumaným tématem, protože se používají v aplikacích, jako jsou solární panely a potenciál pro novou třídu baterií. V těchto aplikacích je důležité mít vysoký obsah lithia; běžněji známý binární boritan lithný (Li₂O · B₂O₃) je obtížné získat při vysokých koncentracích lithia a je obtížné jej udržet, protože je hygroskopický. Přidáním síranu lithného do systému je možné vytvořit snadno vyrobené, stabilní sklo s vysokou koncentrací lithia. Většina současných transparentních iontově vodivých filmů je vyrobena z organických plastů a bylo by ideální, kdyby bylo možné vyvinout levné stabilní anorganické sklo.[8]
Síran lithný byl testován jako přísada pro portlandský cement urychlit vytvrzování s pozitivními výsledky. Síran lithný slouží k urychlení hydratační reakce (viz Cement ), což zkracuje dobu vytvrzování. Problémem se sníženou dobou vytvrzování je pevnost konečného produktu, ale při testování neměl portlandský cement dotovaný síranem lithným žádné pozorovatelné snížení pevnosti.[9]
Léky
Lithium (Li) se používá v psychiatrii k léčbě mánie, endogenní deprese a psychózy; a také k léčbě schizofrenie. Obvykle uhličitan lithný (Li₂CO₃) se používá, ale někdy citrát lithný (Li₃C6H5Ó7) se jako alternativy používají síran lithný nebo oxybutyrát lithný.[10] Li není metabolizován. Kvůli chemické podobnosti Li s sodík (Na +) a draslík (K +), může interagovat nebo interferovat s biochemickými cestami těchto látek a vytěsňovat tyto kationty z intra- nebo extracelulárních kompartmentů těla. Zdá se, že Li je transportován z nervových a svalových buněk aktivní sodíkovou pumpou, i když neúčinně.
Síran lithný má rychlý gastrointestinální absorpční rychlost (během několika minut) a úplná po perorálním podání tablet nebo kapalné formy.[10] Rychle difunduje do jater a ledvin, ale k dosažení tělesné rovnováhy vyžaduje 8–10 dní. Li produkuje mnoho metabolických a neuroendokrinních změn, ale žádný přesvědčivý důkaz neupřednostňuje jeden konkrétní způsob působení.[10] Například Li interaguje s neurohormony, zejména s biogenní aminy, serotonin (5-hydroxy tryptamin) a norepinefrin, který poskytuje pravděpodobný mechanismus pro příznivé účinky u psychiatrických poruch, např. mánie. V CNS Li ovlivňuje nervovou excitaci, synaptický přenos a neuronální metabolismus.[11] Li stabilizuje serotoninergní neurotransmisi.
Reakce
Síran lithný se používá při syntéze v organické chemii. Síran lithný se používá jako katalyzátor pro eliminační reakci při změně n-butylbromidu na 1-buten v téměř 100% výtěžku v rozmezí 320 až 370 ° C. Výtažky z této reakce se dramaticky mění, pokud se zahřívají nad toto rozmezí, protože se tvoří vyšší výtěžky 2-butenu.[12]
Reference
- ^ Patnaik, Pradyot (2002). Handbook of Anorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
- ^ A b doi:10.1107 / S0567740876004433
- ^ Chambers, Michaele. „ChemIDplus - 10377-48-7 - INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L - Síran lithný - Hledání podobných struktur, synonyma, vzorce, odkazy na zdroje a další chemické informace“. chem.sis.nlm.nih.gov. Citováno 12. října 2018.
- ^ Angel C .; Sobron F .; Jose I. Hustota, viskozita a elektrická vodivost vodných roztoků síranu lithného. J. Chem. Eng. 1995, 40, 987-991
- ^ Thomson T. P .; Smith D. E .; Wood R. H. Entalpie ředění vodného Na2SO4 a Si2SO4 J Chem. Eng. 1974, 19, 386-388
- ^ Rao C.N.R .; Prakash B. Transformace krystalové struktury v anorganických síranech, fosforečnanech, chloristanech a chromanech. NSRDS. 1975, 56, 2-12
- ^ Fordland, T .; Keogh, M. J. Struktura vysokoteplotní modifikace síranu lithného. 1957, 565-567
- ^ E. I. Chemici; M. A. Karakassides; G. D. Chryssikos. Vibrační studie rychlých iontových vodivých boritových brýlí na bázi síranu lithného. J. Phys. Chem. 1986, 90, 4528-4533
- ^ Yuhai D .; Změna Z .; Xiaosheng W. Vliv přidání síranu lithného na vlastnosti portlandské cementové pasty. Construction and Building 2014, 50, 457-462
- ^ A b C Haddad, L.M., Winchester, J.F.Klinické řízení otravy a předávkování drogami. 1990 2. vydání, 656-665
- ^ Poisindex, Thomson Micromedex 2005
- ^ Noller, H., Rosa-Brusin, M. a Andréu, P. (1967), Stereoselektivní syntéza 1-butenu s lithným síranem jako eliminačním katalyzátorem. Angew. Chem. Int. Vyd. Engl., 6: 170–171. doi: 10,1002 / anie.196701702