Ka kõige kergem teadaolev metall võib teie tuju kergendada. Liitium, aatomnumber 3, on paljude kasutusalade element. Seda kasutatakse lennukite ja teatavate akude tootmisel. Seda kasutatakse ka vaimse tervise valdkonnas: liitiumkarbonaat on bipolaarse häire tavaline ravi, aidates stabiliseerida haigusest põhjustatud metsikut meeleolu kõikumist.
Liitiumil on toretsev avastuslugu - sõna otseses mõttes. Brasiilia loodusteadlane ja riigimees Jozé Bonifácio de Andralda e Silva avastas kuningliku keemia ühingu (RSC) andmetel 1790ndatel Rootsi saarel Utö mineraalse petaliidi (LiAISi4O10). Mineraal on valgest hallini, kuid tulle visates süttib see hele karmiinpunane.
Rootsi keemik Johan August Arfwedson avastas 1817. aastal, et petaliit sisaldas varem tundmatut elementi. Ta ei suutnud metalli täielikult isoleerida, kuid isoleeris selle ühe soola. Nimi, liitium, pärineb "litost", kreeka sõnast "kivi".
Liitiumi isoleerimiseks kulus 1855. aastani: Briti keemik Augustus Matthiessen ja saksa keemik Robert Bunsen lasid elemendi eraldamiseks liitiumkloriidi kaudu voolu.
Füüsikalised omadused
Jeffersoni riikliku lineaarkiirendi labori andmetel on liitiumi omadused järgmised:
- Aatomiarv (tuuma prootonite arv): 3
- Aatomisümbol (perioodiliste elementide tabelis): Li
- Aatommass (aatomi keskmine mass): 6,941
- Tihedus: 0,534 grammi kuupsentimeetri kohta
- Faas toatemperatuuril: tahke
- Sulamistemperatuur: 356,9 kraadi Fahrenheiti (180,5 kraadi)
- Keemispunkt: 2448 kraadi Fahrenheiti järgi (1342 kraadi Celsiuse järgi)
- Isotoopide arv (sama elemendi aatomid erineva arvu neutronitega): 10; 2 stabiilne
- Kõige tavalisemad isotoobid: Li-7 (looduslik arvukus 92,41 protsenti), Li-6 (looduslik arvukus 7,59 protsenti)
Aju liitiumil
Liitium on mitmel viisil eriline metall. See on kerge ja pehme - nii pehme, et seda saab kööginoaga tükeldada ja nii väikese tihedusega, et hõljub vee peal. See on ka tahke mitmesugustel temperatuuridel, kõigi metallide madalaima sulamistemperatuuriga ja kõrge keemistemperatuuriga.
Nagu ka teised leelismetallid, naatrium, reageerib liitium efektsel kujul veega. Li ja H2O liit moodustab liitiumhüdroksiidi ja vesiniku, mis tavaliselt lõhkeb punaseks leegiks.
Jefferson Labi andmetel moodustab liitium vaid 0,0007 protsenti maakoorest ja seda leidub ainult mineraalides ja soolades. Nendel sooladel on jõud aju muuta: liitiumsoolad olid riikliku vaimse tervise instituudi andmetel esimesed ravimid, mille toidu- ja ravimiamet kiitis heaks maania ja depressiooni raviks.
Tänapäeval müüakse kõige sagedamini ravimina liitiumkarbonaati. Keegi ei tea täpselt, kuidas liitium tuju stabiliseerimiseks töötab. Uuringud näitavad mitut mõju närvisüsteemile. Näiteks teatasid teadlased 2008. aastal ajakirjas Cell, et liitium katkestab neurotransmitteri dopamiini retseptori aktiivsuse. Ajakirja Biological Psychiatry 2011. aasta uuringu kohaselt näib see ka aju mahtu suurendavat (kuigi see uurimus on tuliselt vaidlustatud).
Ussidega tehtud uuringus leidsid MITi bioloogid, et liitium pärsib usside ajus peamist valku, muutes vältimiskäitumisega seotud neuronid uinuvaks. Põhimõtteliselt lakkasid ussid kahjulike bakterite vältimisest ilma selle valguta. Leiud, mida oleks vaja inimestel korrata, viitavad sellele, et element vaigistab aju teatud neuroneid ja võib avaldada rahustavat toimet, teatasid teadlased 2016. aastal ajakirjas Current Biology.
Liitium kosmoses
NASA andmetel on universumi sünni ajal ainsateks elementideks loodud liitium, aga ka esimene ja teine kergem keemiline element (vastavalt vesinik ja heelium). Suure Paugu teooria kohaselt peaks universum siiski sisaldama kolm korda nii palju liitiumi, kui on võimalik arvestada vanimate tähtedega - seda küsimust nimetatakse puuduva liitiumiprobleemiks. See "puuduva liitiumi" avastus tehti esmakordselt 1980ndatel, ütles Prantsuse Riikliku Teadusuuringute Keskuse (CNRS) ja Savoy Mont Blanci ülikooli kosmoloog Pasquale Serpico. See lõi "pinge", ütles Serpico, kes Suure Paugu andmete ja tähtede vaatluste vahel rääkisid uurijatele liitiumi arvukusest.
Astrofüüsikud jätkavad uurimistööd, et leida see "kadunud" liitium või selgitada, miks see puudub. Tegelikult leidsid teadlased hiljuti hiiglasliku tähe, mis hoiab 3000 korda rohkem liitiumi kui tavalised "hiiglased", teatasid nad 2018. aasta augustis ajakirjas Nature Astronomy. Nad tulid välja kahe võimaliku seletusega: hiiglaslik täht neelas oma planeedi, neelates pardaliitiumi; samuti võib liitium moodustuda tähe sisse, jõudes selle pinnale enne, kui sügavate kihtide kuumus selle aurustas, selgub leiust.
Lisateavet liitiumi kohta
- Liitium-ioon akud on sülearvutite, telefonide ja muude digitaalsete seadmete kerge ja laetava toite võti. USA geoloogiateenistuse andmetel suurendasid Argentina ja Tšiili oma liitiumi tootmist ainuüksi 2014. aastal 15 protsenti, et rahuldada kasvavat nõudlust. Kogu maailmas hüppas tootmine sel aastal 6 protsenti.
- Liitium ja veel üks aku komponent, koobalt, võivad nõudluse suurenedes väheseks jääda, teatasid Stefano Passerini ja Daniel Buchholz, mõlemad Helmholtzi instituudis Ulmis Saksamaal, avalduses, milles kirjeldatakse nende analüüsi nende elementide tulevase saadavuse kohta tulevikus, mis avaldati 2018. aastal ajakirjas Loodusülevaate materjalid. Lisaks on mõlemad koondunud vähem poliitiliselt stabiilsetesse riikidesse, selgus uuringust. Sellisena kutsusid teadlased üles arendama uusi akutehnoloogiaid, mis põhineksid muudel mittetoksilistel elementidel.
- USA-l on USGSi andmetel Nedavas üks liitiumikaevandus. Tšiilis ja Austraalias toodetakse kõige rohkem liitiumi maailmas.
- Joogivees looduslikult esinev liitium korreleerub madalama suitsiiditasemega, selgub 2009. aasta uuringust, mis tõstab esile liitiumi rolli ajus. Kuid psühhiaatrid soovivad liitiumi suurtes annustes välja kirjutada, eriti seetõttu, et see võib platsenta läbi viia ja avaldada lootele teadmata mõju.
- Kergematel nootidel on element osa pidulikest ilutulestikuetendustest: Liitiumi ja strontsiumsoolade segu koos mõnede teiste kemikaalidega loob show särava punase värvi.
Lisaressursid:
