Lítium

A lítium a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Li, rendszáma 3. Az I. főcsoportba, az alkálifémek közé tartozik. Elemi állapotban ezüstfehér színű, lágy, jól nyújtható könnyűfém, rajta nedves levegő vagy víz hatására felületén sárga oxid- és nitridbevonat képződik. A legkönnyebb szilárd halmazállapotú elem. Főként hővezető ötvözetekben, akkumulátorokban, és hangulatbefolyásoló gyógyszerekben alkalmazzák.

[szerkesztés] Története

A lítiumot (görögül lithos, jelentése „kő”) 1817-ben fedezte fel Johann Arfvedson. Arfvedsonnak a svéd Utö szigeten talált petalit ércben $(LiAl(Si 2 O5) 2)$ lévő szpodumen és lepidolit ásványban sikerült megtalálnia az új elemet. 1818-ban Christian Gmelin figyelte meg először, hogy a lítium sói a lángot élénkvörösre színezik. Egyiküknek sem sikerült azonban a lítiumot sóiból elkülönítenie.

Az izoláció először W.T. Brande-nak és Sir Humphrey Davy-nek sikerült, akik elektrolízist alkalmaztak lítium-oxidon $(Li 2 O)$ . Kereskedelmi mennyiségben először 1923-ban állította elő a német Metallgesellschaft AG, megolvasztott lítium-klorid $(LiCl)$ és kálium-klorid $(KCl)$ elektrolízisével.

A „lítium” nevet vélhetőleg azért kapta, mert ásványban mutatták ki először, míg a többi alkálifémet először növényi szövetben.

[szerkesztés] Jellemzői

A lítium a legkönnyebb fém, sűrűsége mindössze fele a vízének. Más alkálifémekhez hasonlóan a vízzel azonnal kölcsönhatásba lép, aktivitása miatt nem is található meg szabad formában a természetben, noha még mindig nehezebben lép reakcióba mint a kémiai szempontból hasonló nátrium. A lángot ragyogó vörösre festi, de ha erősen ég, a láng brilliáns fehér színűre változik. Egy vegyértékű elem.

[szerkesztés] Felhasználása

Nagy fajhője miatt (a szilárd elemek közül a legnagyobb) a lítiumot hőtranszfer során használják. Ezenkívül akkumulátorokban anódként alkalmazzák magas elektrokémiai potenciálja miatt. Egyéb felhasználási területei:

sói közül a lítium-karbonát ( $Li 2 CO 3$ , fehér kristályos por) és a lítium-citrát $(Li 3 C 6 H 5 O 7)$ mániás-depressziós zavarok gyógyszere
a lítium-klorid és lítium-bromid erősen nedvszívó hatásúak, pl. alumínium és magnézium hegesztésénél alkalmazzák
a lítium-sztearát általános célú, magas hőmérsékleten is használható kenőanyag
felhasználják szerves vegyületek gyártása során, és az atomenergia-iparban is
üvegekben, kerámiákban alkalmazzák, pl. a Palomar-hegyi 5 méteres teleszkópban is
lítium-hidroxiddal $(LiOH)$ vonják ki a szén-dioxidot az űrhajók és tengeralattjárók levegőjéből
alumíniummal, kadmiummal, rézzel, mangánnal képzett ötvözeteit felhasználják a repülőgépgyártásban

[szerkesztés] Izotópjai

A természetben a lítiumnak két stabil izotópja fordul elő, a $6 Li$ és a $7 Li$ , ezek közül a $7 Li$ a gyakoribb (92,5%-os előfordulási arány). Hat radioaktív izotópja van, közülük legstabilabb a $8 Li$ , 838 ms-os felezési idővel és a $9 Li$ , 178,3 ms-os felezési idővel. A többi radioaktív izotóp felezési ideje 8,5 ms-nál kisebb, illetve nem ismert.

A lítium izotópjainak relatív atomtömege 4,027 u $(4 Li)$ és 11,0438 u $(1 1Li)$ közé esik. A leggyakoribb stabil izotóp, $7 Li$ előtti izotópok elsősorban proton-emisszióval bomlanak (egy esetben alfa-bomlással), a $7 Li$ utániak pedig béta-bomlással (némelyik neutron-emisszióval). A $7 Li$ előtti bomlás termékei elsősorban hélium-izotópok, a $7 Li$ utániak esetében pedig berillium-izotópok.

A $7 Li$ egyike a legősibb kémiai elemeknek (jó része még az Ősrobbanás során keletkezett). A lítium izotópjai számos természeti folyamatban részt vesznek, köztük az ércképződésben (üledékképződés), anyagcserében, ioncserében (a lítium a magnéziumot és vasat lecseréli az oktahedrális helyekről agyagásványokban, a $6 Li$ könnyebben mint a $7 Li$ ), a hiperfiltrációban (fordított ozmózis, ivóvíz előállításában).

[szerkesztés] Előfordulása

Lítium-granulátum

A lítium széles körben elterjedt elem, de a természetben elemi formájában nem fordul elő. Nagy reakciókészsége miatt mindig más elemekhez kötődve vagy vegyületekben fordul elő. Megtalálható a tengervízben, és csaknem minden vulkanikus kőzetben.

A II. világháború óta a lítium kitermelése jelentősen megnőtt. Vulkáni kőzetek többi alkotóelemétől különítik el, vagy ásványvizekből vonják ki. Lepidolit (lítiumcsillám), szpodumen, petalit és ambligonit $(LiAl[PO 4 F])$ a legfontosabb kőzetek amik tartalmazzák.

Az USA-ban a lítiumot kiszáradt tavak medréből vonják ki, Kaliforniában, Nevadában és még néhány helyen. Az ezüstös fényű fémet elektrolízissel vonják ki olvadt lítium és kálium-klorid elegyéből.

katód: $\mathrm{Li^+ + e^- \Rightarrow Li}$

anód: $\mathrm{2Cl^- \Rightarrow Cl_2 + e^-}$

[szerkesztés] Óvintézkedések

Ahogy más alkálifémek, úgy a lítium is elemi formában erősen gyúlékony és kismértékben robbanásveszélyes, ha levegőnek, de főleg ha víznek van kitéve. Korrozív hatású, és különleges kezelést igényel a bőrrel való érintkezés elkerülése végett. Tárolása kémiailag kevéssé reakcióképes folyékony szénhidrogénben, például benzinben történik. A lítium a természetes élettani folyamatokban nem játszik szerepet, és enyhén mérgezőnek tartják. Ezért ha gyógyszerként használják, a vérben lévő koncentrációját rendszeresen ellenőrizni kell.

A lap eredeti címe "http://hu.wikipedia.org../../../l/%C3%AD/t/L%C3%ADtium.html"

Kategória: Alkálifémek