litium

Det viktigste litiummineralet er spodumen, med kjemisk formel LiAlSi₂O₆,som kan forekomme som hvite til grønne krystaller som kan brukes til smykker. Noen andre litiummineraler er lepidolitt, K(LiAl)₃(SiAl)₄O₁₀(OH,F)₂, og petalitt, LiAlSi₄O₁₀.

Litium er vanlig forekommende 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.

Litium er det minst reaktive av alkalimetallene. Det reagerer langsomt i tørr luft, men vil korrodere raskt i fuktig luft under dannelse av litiumhydroksid, litiumnitrid og noe litiumkarbonat. Litium oppbevares gjerne i vakuum eller i hydrokarboner med liten densitet.

Litium er et kraftig reduksjonsmiddel. Det reagerer med vann under dannelse av hydrogengass og litiumhydroksid, som illustrert i følgende reaksjonsligning:

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 under dannelse av litiumoksid Li₂O(s).

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.

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 som karbonat ved tilsetning av soda.

Litiummetall blir fremstilt ved elektrolyse av en eutektisk smelte av litium- og kaliumklorid ved 400–450 °C.

Den største industrielle bruken av litium er som litiumsterat i smøreoljer.

En stigende mengde litium brukes også 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.

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.

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.

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:

⁶Li + ¹n → ⁴He + ³H.

I en hydrogenbombe reagerer dannet tritium med deuterium (i form av litiumdeuterid,⁶LiD) og gir fusjonsreaksjonen: ³H + ²H → ⁴He + ¹n.

Enkelte litiumsalter benyttes til behandling som stemningsstabiliserende medisin av bipolar lidelse og vrangforestillinger. Selv om det er noe uklart hvilken rolle litium spiller i organismen, så er virkningen godt dokumentert, og metoden har vært lenge brukt. Inntak av større mengder litium forårsaker forgiftning. Det er først og fremst sentralnervesystemet 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.

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 han arbeidet som 25-åring i det private laboratoriet til Jöns Jacob Berzelius i Stockholm. De ga grunnstoffet navn lithia, senere skrevet litium, etter stein på latin, da litium var funnet i mineralriket og ikke i planteriket som natrium og kalium.

Større mengder metall ble fremstilt elektrolytisk i 1855 av Robert Wilhelm Bunsen i Heidelberg, og først da kunne metallets egenskaper bli studert nærmere.

• litiumkarbonat
• alkalimetallene
• metaller
• geomedisin
• grunnstoff
• periodesystemet

• Banks, D. med flere (1998). Kjemisk kvalitet av grunnvann i fast fjell i Norge. NGU rapport nr 98.058