في الكيمياء إن مركب كبريتات الليثيوم وفي الإنجليزية (lithium sulfate) عبارة عن مركب غير عضوي، وهي عبارة عن كبريتات معدنية يكون فيها المضاد هو الليثيوم ونسبة الليثيوم إلى الكبريتات هي 2: 1، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (Li2SO4)، وله دور كمضاد للاكتئاب، ويحتوي على الليثيوم ذو عدد التأكسد (1+).
كبريتات الليثيوم
- إن مركب كبريتات الليثيوم عبارة عن مادة صلبة بلورية أحادية اللون أو سداسية عديمة اللون، وهو عبارة عن ملح الليثيوم لحمض الكبريتيك، وعلى الرغم من أن محلول كبريتات الليثيوم يتم تحضيره بكميات كبيرة كوسيط في عملية حمض الكبريتيك – الإسبودومين، فإن المركب النقي له استخدام صناعي محدود فقط، ويتم استخدامه بكميات صغيرة في حمامات الملح المصهور للتقوية الكيميائية للزجاج.
- يتم تحويل مادة كبريتات الليثيوم المذابة إلى كربونات الليثيوم عن طريق إضافة كربونات الصوديوم (NaCO3)، حيث أنه يحل الصوديوم محل الليثيوم الموجود في مركب الكبريتات، ويعمل هذا التفاعل بهذه الطريقة وذلك لأن الصوديوم أكثر تفاعلاً من الليثيوم، وتستخدم كبريتات الليثيوم في صنع نوع خاص من الزجاج عالي القوة، كما أنه يستخدم في الطب كمضاد للاكتئاب.
- يتم تحضير مركب كبريتات الليثيوم الصناعية ومونوهيدراتها بنفس الإجراء الأساسي، ويتم عزل مونوهيدرات كبريتات الليثيوم عن طريق تبخر محلول من كبريتات الليثيوم الناتج عن تفاعل حمض الكبريتيك مع هيدروكسيد الليثيوم أو كربونات الليثيوم، كما ويمكن تحويل مونوهيدرات كبريتات الليثيوم إلى كبريتات الليثيوم اللامائية عن طريق التجفيف عند أكثر من 100 درجة مئوية بقليل.
- يتم تحضير مركب كبريتات الليثيوم عن طريق معادلة هيدروكسيد الليثيوم أو كربونات الليثيوم بحمض الكبريتيك متبوعًا بعملية التبلور كما في المعادلات التالية:
2LiOH + H2SO4 → Li2SO4 + H2O
Li2CO3 + H2SO4 → Li2SO4 + CO2 + H2O
- إن المنتج الذي يتم الحصول عليه من عملية التبلور في محلول مركز هو أحادي الهيدرات (Li2SO4 • H2O)، حيث أنه يتم الحصول على الملح اللامائي من خلال تسخين أحادي الهيدرات في فراغ.
معلومات عامة واستخدامات كبريتات الليثيوم
- إن مركب كبريتات الليثيوم يكون على شكل مسحوق بلوري أبيض، وكبريتات الليثيوم اللامائية تستخدم لعلاج الاضطراب ثنائي القطب والألواح الشمسية وإمكانية وجود فئة جديدة من البطاريات، كما وتستخدم كمحفز لتفاعل الإزالة.
- إن كبريتات الليثيوم ملح أبيض غير عضوي قابل للذوبان في الماء على الرغم من أنه لا يتبع الاتجاه التقليدي والمعروف للذوبان مقابل درجة الحرارة، حيث أنه تقل قابليته للذوبان في الماء مع ارتفاع درجة الحرارة؛ وذلك لأن انحلاله هو عبارة عن عملية طاردة للحرارة.
- ولأن مركب كبريتات الليثيوم يتضمن على خواص استرطابية، فإن الشكل الأكثر انتشارا له هو شكل أحادي الهيدرات كبريتات الليثيوم، علما أنه تبلغ كثافته اللامائية 2.22 جم لكل سم مكعب، بينما وزن كبريتات الليثيوم اللامائية يمكن أن يصبح مرهقًا كما يجب أن يتم ذلك في ماء يفتقر إلى الغلاف الجوي.
- يتم البحث عن مركب كبريتات الليثيوم كمكوِّن محتمل للزجاج الموصّل للأيونات، وفيلم التوصيل الشفاف موضوع تم التحقيق فيه بشكل كبير، حيث يتم استخدامه في تطبيقات مثل الألواح الشمسية وإمكانية وجود فئة جديدة من البطاريات، في هذه التطبيقات، من المهم أن يكون لديك نسبة عالية من الليثيوم.
- ومن الصعب الحصول على بورات الليثيوم الثنائية الأكثر شيوعًا (Li₂O · B₂O₃) بتركيزات عالية من الليثيوم ويصعب الاحتفاظ بها لأنها مسترطبة، ومع إضافة مادة كبريتات الليثيوم إلى النظام فإنه من الممكن أن يتم تكوين زجاج سهل الإنتاج ومستقر كما أنه عالي تركيز الليثيوم، علما أن أغلب الأفلام الموصلة الأيونية الشفافة الحالية مصنعة من البلاستيك العضوي، وسيكون من المثالي تطوير زجاج غير عضوي مستقر وغير مكلف.
- يستعمل مركب كبريتات الليثيوم في الطب من أجل علاج الاضطراب ثنائي القطب، حيث أنه يستخدم الليثيوم (Li) في الطب النفسي من أجل علاج الهوس والاكتئاب الداخلي والذهان، وكذلك من أجل علاج الفصام، حيث أنه عادةً ما يتم استعمال مادة كربونات الليثيوم (Li₂CO₃)، ولكن في بعض الأحيان فإنه يتم استخدام سترات الليثيوم (Li₃C6H5O7) أو كبريتات الليثيوم أو أوكسيباتيترات الليثيوم كبدائل.
- لقد تم استعمال مادة (Li2SO4) في تراكيب الكيمياء العضوية، إذ أنه يتم استعماله على شكل محفز من أجل تفاعل الإزالة في تغيير (بروميد -n- بيوتيل إلى -1-بيوتين) عند ما يقرب من 100٪ غلات في نطاق من 320 إلى 370، علما أنه يتغير مردود هذا التفاعل بشكل واضح إذا تم تسخينه إلى ما بعد هذا النطاق حيث يتم أنه تكوين عوائد أعلى من (2 – بيوتين).
