Litium

Litium is die chemiese element met die simbool Li en atoomgetal van 3. In die periodieke tabel kom dit voor in groep 1, tussen die alkalie metale. Litium in sy suiwer vorm is 'n silwerwit metaal, wat vinnig sy glans verloor en oksideer in lug en water. Dit is die ligste vastestof element by STD en word primêr gebruik vir hitte-oordrag allooie, in batterye en dien as 'n bestandeel in sommige dwelms wat bekend staan as gemoedstabiliseerders.

[wysig] Kenmerkende Eienskappe

Litium is die ligste metaal met 'n digtheid van slegs die helfte van water. Soos alle alkalie metale, reageer litium maklik met water en kom dus nie vrylik in die natuur voor nie as gevolg van sy hoë reaktiwiteit. Litium is nieteenstaande minder reaktief as die chemies soortgelyk element natrium. Wanneer die metaal oor 'n vlam gehou word gee dit aanvanklik 'n opvallende karmosynrooi kleur vlam en namate dit helderder brand kry die vlam 'n helderwit kleur. Dit is ook 'n univalente element.

[wysig] Aanwendings

As gevolg van sy hoë spesifieke warmtekapasiteit (die hoogste van enige vastestof, word litium dikwels aangewend in hitte-oordrag toepassings. Dit is ook 'n belangrike anode materiaal vir batterye as gevalg van sy hoë elektrochemiese potentiaal. Ander gebruike sluit in:

Litium soute soos litium karbonaat (Li₂C O₃), litium sitraat en litium orotaat is gemoedstabiliseerders wat gebruik word in die behandeling van bipolêre stoornisse. Litium kan ook anti-depressante uitwerking hê.
Litium chloried en litium bromied is buitengewoon higroskopies en word dikwels as droogmiddel gebruik.
Litium stearaat is 'n algemene veeldoel hoë-temperatuur smeermiddel.
Litium is 'n allooimiddel wat gebruik word in die sintese van organiese stowwe en vind ook toepassings in die kern energie bedryf.
Litium word soms gebruik in glase en keramieke. Litium is byvoorbeeld gebruik in die glas vir die 200-duim teleskoop by Mt. Palomar.
Litium hidroksied word ingespan om koolstofdioksied van lug te skei in ruimtevaartuie en duikbote.
Allooie van die metaal met aluminium, kadmium, koper en mangaan word gebruik om hoë werkverrigting vliegtuig onderdele te vervaardig.
Litium niobaat word baie gebruik in die telekommunikasie markte vir draagbare telefone en optiese moduleerders.

[wysig] Geskiedenis

Litium (Grieks lithos, wat klip beteken) is in 1817 ontdek deur Johann Arfvedson. Arfvedson het die nuwe element in die minerale spodumeen en lepidoliet in 'n petaliet erts ontdek LiAl(Si₂O₅)₂, wat hy geanaliseer het vanaf die eiland Utö in Swede. In 1818 was Christian Gmelin die eerste om op te merk dat litium soute 'n vlam helder rooi kleur. Beide mans het probeer om die element vanuit sy soute te isoleer maar het egter misluk.

Die element is eers later geïsoleer nadat W.T. Brande en Sir Humphrey Davy dit deur middel van elektroliese van litiumoksied reggekry het. Kommersiële produksie van litium metaal is in 1923 deur die Duitse maatskappy Metallgesellschaft AG moontlik gemaak deur gebruik te maak van die elektroliese van 'n mengsel van gesmelte litiumchloried en kaliumchloried.

Die naam "litium" kry skynbaar sy oorsprong uit die feit dat dit in 'n mineraal ontdek is terwyl ander algemene alkalie metale in plant reste ontdek is.

[wysig] Verspreiding

Litiumkorrels

Litium kom wyd verspreid voor maar kom nie in sy suiwer vorm in die natuur voor nie. Vanweë sy hoë reaktiwiteit, word dit altyd gevind in verbinding met een of meer elemente of stowwe. Dit maak 'n klein deel uit van byna alle stollingsgesteentes en kan ook in baie natuurlike mineraalbronne gevind word.

Na die beïndiging van die Tweede Wêreldoorlog het die produksie van litium baie toegeneem. Die metaal kan geskei word vanuit ander elemente in stollingsgesteentes en word ook onttrek van die water van mineraalbronne. Lepidoliet, spodumeen, petaliet en ambligoniet is die belangriker minerale wat litium bevat.

In die Verenigde State word litium herwin vanuit die mineraalbronne in die droë Searles meer, in Kalifornië, asook by plekke in Nevada en elders. Die metaal, wat 'n silwerige voorkoms het soos natrium, kalium en ander lede van die alkalie metaal reeks, word elektrolities geproduseer vanuit 'n mengsel van gesmelte litium- en kaliumchloried. Die metaal het ongeveer VSA$ 300 per pond gekos in 1997.

[wysig] Isotope

Litium wat natuurlik voorkom bestaan uit twee stabiele isotope Li-6 en Li-7 met Li-7 wat die meeste voorkom (92.5%). Ses radio-isotope is geïdentifiseer met Li-8 die mees stabiele isotoop met 'n halfleeftyd van 838 ms en Li-9 met 'n minder as 8.5 ms halfleeftyd.

Die isotope van litium wissel in atoom massa van 4.027 emu (Li-4) tot 11.0438 emu (Li-11). Die primêre verval modus voor die mees stabiele isotoop (Li-7), bereik word, is proton emissie (met een geval van alpha verval) en die primêre modus daarna is beta emissie (met 'n klein bietjie neutron emissie). Die primêre verval produkte voor Li-7 is element 2 (helium) isotope en die primêre produkte daarna is element 4 (berillium) isotope.

Litium-7 is een van die oerelemente (geproduseer deur die groot knal nukleosintese). Litium isotope skei van mekaar tydens 'n wye verskeidenheid natuurlike prosesse, insluitend mineraalvorming (chemiese presipitasie), metabolisme, ioon uitruiling (Li ruil met magnesium en yster in oktahedrale liggings in klei minerale, waar Li-6 voorkeur geniet bo Li-7), hiperfiltrasie en rotsverandering.

[wysig] Voorkomende maatreëls

Litium in suiwer vorm is, soos ander alkalie-metale, hoogs vlambaar en effe plofbaar wanneer aan lug blootgestel word en in besonder aan water. Litium metaal is ook baie korrosief en vereis spesiale hantering om velkontak te vermei. Litium moet gestoor word in 'n nie-reaktiewe stof soos nafta of 'n koolwaterstof. Litium speel geen belangrike rol in biologiese prosesse nie en word as effe giftig beskou. Wanneer as 'n medisyne gebruik word moet die konsentrasie in die bloed versigtig gemoniteer word.