litium – Store norske leksikon (original) (raw)
Litium er det tredje grunnstoffet i periodesystemet. Det har atomnummer 3, atommasse 6,94 og atomsymbol Li.
Metallisk litium med en sølvhvit farge.
Metallisk litium i tørr luft dekkes raskt av et mørk-grått lag av litiumnitrid.
Litium er et sølvhvitt, metallisk grunnstoff. Det er mykt nok til å skjære i, og lett nok til at det flyter i vann.
Faktaboks
Uttale
lˈitium, l'itsium
fra gresk litos, 'stein'
Engelsk navn
lithium
Li
3
6,94
Litium reagerer med vann og gir hydrogengass. Det reagerer også med oksygengass i luften og gir litiumoksid, og derfor må det oppbevares luftfritt.
Bruk
Den største industrielle bruken av litium er som litiumsterat i smøreoljer.
Batterier
Litium brukes mer og mer i batterier, som i elbiler, og omtales således som viktig i det grønne skiftet. Det er to typer: litiumbatterier og Li-ionbatterier. I det første er litium i anoden (der hvor det skjer en oksidasjon og elektroner avgis) mens i det andre er litiumioner i katoden (der hvor det skjer en reduksjon og elektroner opptas) og litium i anoden. Fordelen ved å bruke litium er dels det store standard reduksjonspotensialet (-3,05 volt) og dels den lave vekten som gjør at disse batteriene er lettere og mindre enn andre batterier.
Legeringer
Litium brukes som også som deoksidasjonsmiddel for metaller som jern, nikkel, kobber og bronse, og som legeringstilsetning til magnesium, aluminium og bly for å øke styrken. Litium-aluminium-legeringer benyttes i komponenter til fly og romfartøyer på grunn av legeringenes lave tetthet.
Annen bruk
Litiumforbindelser benyttes som tilsetningsstoff til smelten ved aluminiumelektrolyse, i glass- og keramisk industri, til absorpsjon av karbondioksid i for eksempel undervannsbåter, i syntesen av vitamin A, som reduksjonsmiddel i organiske synteser, som katalysator, i farmasøytiske preparater og annet.
Kjerneenergi
Litium har hatt stor betydning innen utvikling av kjerneenergi og -våpen. En viktig kjernekjemisk reaksjon er fremstilling av tritium ved å bestråle litiumisotopen 6Li med nøytroner. Dette har følgende reaksjonsligning:
\[\ce{^6Li + ^1n -> ^4He + ^3H}\]
I en hydrogenbombe reagerer dannet tritium med deuterium (i form av litiumdeuterid,6LiD) og gir følgende fusjonsreaksjon:
\[\ce{ ^3H + ^2H -> ^4He + ^1n}\]
Forekomst
Litium er ganske utbredt i naturen. De viktigste forekomstene finnes i USA, Canada, Chile, Kina, Portugal og Russland, og utvinnes særlig fra saltsjøer i Chile og Argentina. Det er også påvist litiumholdige mineraler blant annet i Østerrike, Frankrike, Spania, Sverige og Norge, men disse har hittil ikke vært økonomisk drivverdige forekomster.
Det viktigste litiummineralet er spodumen. Det kan forekomme som hvite til grønne krystaller og kan brukes til smykker. Noen andre litiummineraler er lepidolitt og petalitt.
I kroppen
Enkelte litiumsalter brukes i behandling av stemningslidelser som bipolar lidelse. Selv om det er uklart hvilken rolle litium spiller i kroppen, er virkningen godt dokumentert. Se litium – legemiddel.
Inntak av større mengder litium forårsaker forgiftning. Det er først og fremst hjernen som blir påvirket.
Metaanalyser fra mer enn 1200 kommuner i syv land tyder på at litium i drikkevann kan beskytte mot psykiske lidelser og mindre aggressivitet i befolkningen. Forskere har funnet lavere selvmordsrate i områder som henger sammen med forhøyde geokjemiske bakgrunnsverdier av litium.
Enkelte hevder at litium er et essensielt sporstoff.
Historie
Litiummineralene petalitt og spodumen ble oppdaget på Utö, en øy rett syd for Stockholm, av brasilianeren Jozé Bonifácio de Andrada E. Silva (1763–1838) på studiebesøk i Sverige i 1790-årene.
Svensken Johan A. Arfvedson (1792–1841) oppdaget at de to mineralene inneholdt et nytt grunnstoff da som 25-åring arbeidet i laboratoriet til Jöns Jacob Berzelius i Stockholm. De ga grunnstoffet navn lithia, senere skrevet litium. Navnet er etter det greske ordet for stein, lithos, og skiller seg fra natrium og kalium som ble funnet i planteriket.
Større mengder ble fremstilt gjennom elektrolyse i 1855 av Robert Wilhelm Bunsen i Heidelberg, og først da kunne metallets egenskaper bli studert nærmere.
Fremstilling
Produksjonen av litium har øket sterkt i de senere årene. Mesteparten produseres i Australia, Kina, Chile og Argentina, blant annet fra saltvann fra underjordiske kilder i Andesfjellene.
Litium kan også fremstilles fra litiumsilikater ved å behandles dem med konsentrert svovelsyre ved 250 °C. Sulfatene som dannes, løses i vann. Litium felles ut som karbonat ved tilsetning av soda.
Litiummetall blir fremstilt ved elektrolyse av en eutektisk smelte av litium- og kaliumklorid ved 400–450 °C.
Kjemiske egenskaper
Litium er det første grunnstoffet i gruppe 2 (alkalimetallene) i periodesystemet. Det er det minst reaktive av alkalimetallene. Det reagerer langsomt i tørr luft, men korroderer raskt i fuktig luft. Det dannes da litiumhydroksid, litiumnitrid og noe litiumkarbonat. Litium oppbevares gjerne i vakuum eller i hydrokarboner med lav tetthet.
Litium er et kraftig reduksjonsmiddel. Det reagerer med vann og det dannes da hydrogengass og litiumhydroksid, som illustrert i følgende reaksjonsligning:
\[\ce{2Li(s) + 2H2O(l) -> 2Li+(aq) + 2OH^{-}(aq) + H2(g)}\]
Ved oppvarming i luft antennes metallet ved cirka 180 °C og brenner med rød flamme. Det dannes da litiumoksid.
I salter er litium enverdig (oksidasjonstrinn +I) og gir ikke farge. Litium farger en ikke-lysende flamme karmosinrød. Det brukes til kvalitativ påvisning av litium.
Isotoper
Det finnes to stabile isotoper av litium. 6Li utgjør 7,5 prosent, mens 7Li utgjør 92,5 prosent.