Сульфат Литий — Lithium sulfate

Сульфат лития

Сульфат лития
Традиционные названия	Сернокислый литий
Хим. формула	Li₂SO₄
Молярная масса	109,94 г/моль
Плотность	2,221 г/см³
Температура
• плавления	859 °C
Мол. теплоёмк.	117,57 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-1436,0 кДж/моль
Удельная теплота плавления	9,3 кДж/моль
Растворимость
• в воде	34,3²⁰; 29,2¹⁰⁰ г/100 мл
Рег. номер CAS	10377-48-7
PubChem	66320
Рег. номер EINECS	233-820-4
SMILES	[Li+].[Li+].[O-]S(=O)(=O)[O-]
InChI	1S/2Li.H2O4S/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L
RTECS	OJ6419000
ChEBI	53474
ChemSpider	59698
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфат лития — соль щелочного металла лития и серной кислоты. Химическая формула Li₂SO₄. Образует кристаллогидрат Li₂SO₄•H₂O.

Получение

Кристаллогидрат сульфата лития получают взаимодействием гидроксида или карбоната лития с серной кислотой с последующим упариванием:

2 LiOH + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + 2 H₂O

Безводную соль получают нагреванием моногидрата выше 500°С.

Физические свойства

Безводный сульфат лития образует три кристаллические модификации:

α-форма — устойчивая при обычных условиях модификация с моноклинной решёткой, пространственная группа P 2₁/c, параметры a = 0,844 нм, b = 0,495 нм, c = 0,824 нм, β = 107,9°, Z = 4.
β-форма — гексагональная решётка
γ-форма — при температуре выше 575°С образует кубическую решётку, пространственная группа I43m, a = 0,707 нм, Z = 4.

Кристаллогидрат образует кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁, параметры a = 0,814 нм, b = 0,483 нм, c = 0,543 нм, β = 107,58°, Z = 4.

Химические свойства

Взаимодействует с серной кислотой с образованием гидросульфата лития:

Li₂SO₄ + H₂SO₄ → 2 LiHSO₄

Взаимодействием с соединениями бария удобно получать различные соединения лития:

Li₂SO₄ + Ba(OH)₂ → 2 LiOH + BaSO₄↓

Li₂SO₄ + Ba(N₃)₂ → 2 LiN₃ + BaSO₄↓

При нагревании с водородом, аммиаком или углеродом (кокс) восстанавливается до сульфида лития:

Li₂SO₄ + 4 C →^800oCLi₂S + 4 CO

Применение

Сульфат лития используется для изготовления головок детекторов в ультразвуковой дефектоскопии и как компонент люминофоров. Также он используется как средство для лечения маниакально-депрессивного психоза. Это вещество — пьезоэлектрик.

Физиологическое действие

Сульфат лития обладает средней токсичностью. Как и все соединения лития, влияет на ЦНС.

Соединения лития

литий сульфат
имена


__ Li ⁺__ S ⁶⁺__ O ^2-

название IUPACлитий сульфат
Другие имена сульфат Lithium
Идентификаторы
Количество CAS
номер RTECS	OJ6419000
UNII	[ https://fdasis.nlm.nih.gov/srs/srsdirect.jsp?regno=919XA137JK Li HSO4 919XA137JK Li HSO 4]</span>^N
InChI InChI = 1S / 2Li.H2O4S / с ;; 1-5 (2,3) 4 / ч ;; (H2,1,2,3,4) / д2 * + 1 / р-2 Н </span></sup>Ключ: INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L N </span></sup> InChI = 1 / 2Li.H2O4S / с ;; 1-5 (2,3) 4 / ч ;; (H2,1,2,3,4) / д2 * + 1 / р-2Ключ: INHCSSUBVCNVSK-NUQVWONBAF
УСМЕДЕТСЯ [Li +]. [Li +]. [О-] S (= O) (= O) [О-]
свойства
Химическая формула	Li ₂ SO ₄
Молярная масса	109,94 г / моль
Внешность	Белый кристаллический твердый, гигроскопичен
плотность	2,221 г / см ³ (безводный) 2,06 г / см ³ (моногидрат)
Температура плавления	859 ° С (1578 ° F, 1 132 К)
Точка кипения	+1377 ° С (2511 ° F; 1 650 К)
Растворимость в воде	моногидрат: 34,9 г / 100 мл (25 ° С) 29,2 г / 100 мл (100 ° С)
Растворимость	нерастворим в абсолютном этаноле , ацетоне и пиридине
Магнитная восприимчивость (χ)	—40.0 · 10 ^-6 см ³ / моль
Показатель преломления ( п _D )	1,465 (β-форма)
Состав
Кристальная структура	Примитивный моноклинная
Пространственная группа	Р 2 ₁ / а, № 14
постоянная решетки	= 8,239 Å, б = 4,954 Å, с = 8,474 Å ,а = 90 °, В = 107.98 °, у = 90 °
Решетка объем ( V )	328,9 Å ³
Формула единиц ( Z )	4
геометрии координации	Тетраэдрическая у серы
термохимия
Теплоемкость ( С )	1,07 Дж / г К
( S ^O₂₉₈ )	113 Дж / моль К
(Δ _FH ^O₂₉₈ )	-1436,37 кДж / моль
Свободная энергия Гиббса (Δ _FG ˚)	-1324.7 кДж / моль
опасности
NFPA 704	<map>2
Смертельная доза или концентрация ( LD , LC ):
LD ₅₀ ( средняя доза )	613 мг / кг (крыса, перорально)
Родственные соединения
Другие катионы	Сульфат натрия сульфат калия
За исключением случаев, когда указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить ( что ?) ^YN
ссылки Infobox

Сульфат Лития представляет собой белую неорганическую соль с формулой Li ₂S O ₄ . Это лития соль из серной кислоты .

свойства

Физические свойства

Сульфат Литий является растворимым в воде, но из этого не следует обычной тенденции растворимости в зависимости от температуры — его растворимость в воде уменьшается с ростом температуры, так как его растворение является эндотермическим процессом. Это свойство является общим с несколькими неорганическими соединениями , такими как лантаноидов сульфатами .

Кристаллы сульфата Лития, будучи пьезоэлектрическим , также используется в ультразвуковом типе неразрушающего контроля , потому что они являются очень эффективными звуковыми приемниками. Тем не менее, они страдают в этом применении из — за их растворимости в воде.

Поскольку она имеет гигроскопические свойства , наиболее распространенной формой сульфата лития моногидрата сульфата лития. Безводный сульфат лития имеет плотность 2,22 г / см ³ , но, взвешивая лития сульфат безводный может стать громоздким , как это должно быть сделано в воде не хватает атмосферы.

Сульфит лития

Сульфат Литий имеет пироэлектрические свойства . Когда водный раствор лития сульфатированная нагреваются, электропроводность также увеличивается. Молярность сульфата лития также играет определенную роль в электрической проводимости; оптимальная проводимость достигается при 2М , а затем уменьшается.

Когда твердое сульфат лития растворяют в воде она имеет эндотермическую диссоциацию . Это отличается от сульфата натрия , который имеет экзотермическую диссоциацию. Точная энергия диссоциации трудно количественно оценить , как это кажется относительно молей добавленной соли. Небольшие количества растворенного сульфата лития имеет значительно большее изменение температуры , чем большие количества.

кристаллические свойства

Сульфат литий имеет два различных кристаллических фаз . В общей форме фазы II, сульфат литий имеет клиновидную моноклинную кристаллическую систему , которая имеет длины ребер а = 8.23Å б = 4.95Å с = 8.47Å β = 107.98 °. Когда сульфат лития с подогревом прошло 130 ℃ он переходит в свободное состояние воды , но сохраняет свою кристаллическую структуру. Это не до 575 ℃ , когда происходит преобразование из фазы II в фазу I. Изменения кристаллической структуры к гранецентрированной кубической сингонии , с длиной ребра 7.07Å. Во время этого изменения фазы, плотность изменений сульфата лития от 2,22 до 2,07 г / см ³ .

Пользы

Сульфат лития используется для лечения биполярного расстройства (см фармакологию лития ).

Сульфат литии исследован в качестве потенциального компонента ионной проводимости стекол. Прозрачная проводящая пленка является весьма исследовалась тема , поскольку они используются в таких приложениях, как солнечные батареи и потенциал для нового класса батареи. В этих случаях, важно иметь высокое содержание лития; более широко известный двоичный борат лития (Li₂O · B₂O₃) трудно получить с высокой концентрацией литии и трудно сохранить , поскольку это является гигроскопичным. С добавлением сульфата лития в систему, легко получить, стабильная, высокая концентрация лития стекла может быть сформирован. Большинство современных прозрачных ионных проводящих пленок из органических полимерных материалов , и было бы идеально , если бы недорогое стабильное неорганическое стекло может быть разработано.

Сульфат лития был испытан в качестве добавки для портландцемента для ускорения отверждения с положительными результатами. Сульфат Лития служит для ускорения реакции гидратации (см цемента ) , который уменьшает время отверждения. Беспокойство с уменьшением времени отверждения является прочность конечного продукта, но при испытании, сульфат лития , легированного Портландцемент не имели заметного снижения прочности.

медикаментозное лечение

Литий (Li) используется в психиатрии для лечения мании , эндогенной депрессии, психоза и; а также для лечения шизофрении. Как правило , карбонат лития (Li₂CO₃) применяется, но иногда лития цитрат (Li₃C ₆ Н ₅ О ₇ ), сульфат лития или оксибутират лития используются в качестве альтернативы. Ли не метаболизируется. Из — за Ли химическое сходство с натрий (Na +) и калий (K +), он может взаимодействовать или мешать биохимическими путями для этих веществ и смещает эти катионы из внутри- или внеклеточных отсеков тела. Ли , кажется, транспортируют из нервных и мышечных клеток с помощью активного насоса натрия, хотя нерационально.

Литий сульфат имеет быстрое желудочно — кишечного тракта скорость абсорбции ( в течение нескольких минут) и полное после перорального введения таблетки или жидкой форме. Он быстро проникает в печень и почки , но требует 8-10 дней , чтобы достичь телесного равновесия. Li производит много метаболических изменений и нейроэндокринные, но никаких убедительных доказательств не выступает один конкретный способом действия. Например, литий взаимодействует с нейрогормонами, в частности биогенных аминов , серотонин (5-гидрокси триптамин) и норэпинефриной , который обеспечивает вероятный механизм для полезных эффектов в психиатрических расстройствах, например , маний . В ЦНС , Ли влияет нерва возбуждение, синаптическую передачу и метаболизм нейронов. Li стабилизирует серотонинергической нейротрансмиссии.

Реакции

Литий сульфат был использован в органическом синтезе химии. сульфат лития используется в качестве катализатора для реакции элиминирования в изменяющемся н-бутилбромида к 1-бутена при близкой к 100% урожайности в диапазоне от 320 ℃ до 370 ℃. Выход этой реакции резко изменяется при нагревании за пределами этого диапазона, как более высокие выходы 2-бутено образуются.