kevyin tunnettu metalli voi myös keventää mielialaa. Litium, järjestysluku 3, on alkuaine, jolla on monia käyttötarkoituksia. Sitä käytetään lentokoneiden valmistuksessa ja tietyissä akuissa. Sitä käytetään myös mielenterveydessä: litiumkarbonaatti on yleinen kaksisuuntaisen mielialahäiriön hoito, joka auttaa vakauttamaan sairauden aiheuttamia hurjia mielialan vaihteluita.
litiumilla on räikeä löytötarina — kirjaimellisesti. Brasilialainen luonnontieteilijä ja valtiomies Jozé Bonifácio de Andralda e Silva löysi Petaliitin (LiAISi4O10) Ruotsin Utön saarelta 1790-luvulla, kertoo Royal Society of Chemistry (RSC). Mineraali on valkoinen tai harmaa, mutta tuleen heitettynä se leimahtaa kirkkaan karmiininpunaiseksi.
vuonna 1817 ruotsalainen kemisti Johan August Arfwedson havaitsi, että petaliitti sisälsi aiemmin tuntematonta alkuainetta. Hän ei pystynyt eristämään metallia kokonaan, mutta hän eristi yhden sen suoloista. Nimi litium tulee kreikan” lithos ” – sanasta, joka tarkoittaa kiveä.”
kesti vuoteen 1855, ennen kuin joku eristi litiumin: brittiläinen kemisti Augustus Matthiessen ja saksalainen kemisti Robert Bunsen juoksivat virran litiumkloridin läpi erottaakseen alkuaineen.
fysikaaliset ominaisuudet
Jeffersonin kansallisen Lineaarikiihdytinlaboratorion mukaan litiumin ominaisuudet ovat:
- atomiluku (protonien lukumäärä ytimessä): 3
- Atomisymboli (alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä): Li
- atomipaino (atomin keskimääräinen massa): 6,941
- tiheys: 0.534 grammaa kuutiosenttimetrissä
- vaihe huoneenlämmössä: Kiinteä
- sulamispiste: 356,9 astetta Fahrenheit (180,5 astetta)
- Kiehumispiste: 2448 astetta Fahrenheit (1342 astetta)
- isotooppien lukumäärä (saman alkuaineen atomeja eri määrä neutroneja): 10; 2 stabiilia
- yleisimmät isotoopit: Li-7 (92,41 prosenttia luonnollista runsautta), Li-6 (7,59 prosenttia luonnollista runsautta)
litiumin aivot
litium on monella tapaa erityinen metalli. Se on kevyt ja pehmeä — niin pehmeä, että sitä voi leikata keittiöveitsellä ja niin pieni tiheys, että se kelluu veden päällä. Se on myös kiinteä eri lämpötiloissa, yksi matalimmista sulamispisteistä kaikkien metallien ja korkea kiehumispiste.
alkalimetallitoverinsa natriumin tavoin litium reagoi veden kanssa näyttävässä muodossa. Li: n ja H2O: n yhdistelmä muodostaa litiumhydroksidia ja vetyä, jotka tyypillisesti syttyvät punaiseksi liekiksi.
litiumia on Jeffersonin laboratorion mukaan vain 0,0007 prosenttia maankuoresta, ja sitä on vain mineraaleissa ja suoloissa. Näillä suoloilla on voima muuttaa aivoja: litiumsuolat olivat Yhdysvaltain mielenterveysinstituutin mukaan ensimmäiset lääkeaineet, jotka Food and Drug Administration hyväksyi manian ja masennuksen hoitoon.
nykyään litiumkarbonaatti on yhdiste, jota myydään useimmiten lääkkeenä. Kukaan ei tiedä tarkalleen, miten litium vakauttaa mielialaa. Tutkimukset osoittavat useita vaikutuksia hermostoon. Esimerkiksi vuonna 2008 tutkijat kertoivat Cell-lehdessä, että litium keskeyttää välittäjäaine dopamiinin reseptorin toiminnan. Se näyttää myös pullistua aivojen tilavuus, mukaan 2011 tutkimuksen lehdessä Biological Psychiatry (vaikka tämä tutkimus on kiivaasti kiistetty).
matoilla tehdyssä tutkimuksessa MIT: n biologit havaitsivat, että litium estää matojen aivoissa keskeistä proteiinia, jolloin välttelykäyttäytymiseen liittyvät hermosolut menevät lepotilaan. Käytännössä madot lakkasivat välttelemästä haitallisia bakteereja ilman tuota proteiinia. Havainnot, jotka pitäisi toistaa ihmisillä, viittaavat alkuaineen hiljentävän tiettyjä aivojen hermosoluja ja sillä voi olla rauhoittava vaikutus, tutkijat kertoivat vuonna 2016 Current Biology-lehdessä.
litium avaruudessa
litium sekä ensimmäinen ja toiseksi kevyin alkuaine (vety ja helium) ovat NASAn mukaan ainoita maailmankaikkeuden syntyessä syntyneitä alkuaineita. Alkuräjähdysteorian mukaan kaikkeudessa pitäisi kuitenkin olla kolme kertaa niin paljon litiumia kuin vanhimmissa tähdissä, mistä puhutaan puuttuvan litiumin ongelmana. Tämä” puuttuva litium ” – löytö tehtiin ensimmäisen kerran 1980-luvulla, sanoi Pasquale Serpico, kosmologi National Center for Scientific Research (CNRS) – tutkimuslaitoksessa ja Savoijin Mont Blancin yliopistossa Ranskassa. Se loi Serpicon mukaan ”jännitteen” sen välille, mitä Alkuräjähdystiedot ja tähtien havainnot kertoivat tutkijoille litiumin runsaudesta.
Astrofyysikot tekevät edelleen tutkimusta löytääkseen tämän ”puuttuvan” litiumin tai selittääkseen, miksi se puuttuu. Tutkijat löytivätkin hiljattain jättiläistähden, jossa on 3 000 kertaa enemmän litiumia kuin tavallisissa ”jättiläisissä”, he kertoivat elokuussa 2018 Nature Astronomy-lehdessä. He keksivät kaksi mahdollista selitystä: jättiläistähti nielaisi planeettansa imien itseensä laivalla olevan litiumin; litium on myös saattanut muodostua tähden sisälle ja saavuttaa sen pinnan ennen kuin syvien kerrosten lämpö höyrystää sen, löydöstä annetun lausunnon mukaan.
lisää litiumista
- litiumioniakut ovat avain kevyeen, ladattavaan tehoon kannettavissa tietokoneissa, puhelimissa ja muissa digitaalisissa laitteissa. Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskuksen mukaan Argentiina Ja Chile lisäsivät litiumin tuotantoaan 15 prosenttia kumpikin pelkästään vuonna 2014 vastatakseen kasvavaan kysyntään. Maailmanlaajuisesti tuotanto hyppäsi tuona vuonna 6 prosenttia.
- litium ja toinen akkukomponentti, koboltti, voivat tulla niukoiksi kysynnän kasvaessa, Stefano Passerini ja Daniel Buchholz, molemmat Helmholtz-instituutin Ulm Saksassa, sanoivat lausunnossaan, jossa he kuvailivat analyysiään näiden alkuaineiden tulevasta saatavuudesta, joka julkaistiin vuonna 2018 Nature Reviews Materials-lehdessä. Lisäksi molemmat ovat keskittyneet vähemmän poliittisesti vakaisiin maihin, tutkimus paljasti. Tutkijat kehottivatkin kehittämään uusia akkuteknologioita, jotka perustuvat muihin, myrkyttömiin alkuaineisiin.
- Yhdysvalloissa on USGS: n mukaan yksi litiumkaivos Nevadassa. Chile Ja Australia tuottavat eniten litiumia maailmassa.
- luonnossa juomavedessä esiintyvä litium korreloi alhaisempien itsemurhien kanssa vuonna 2009 tehdyn tutkimuksen mukaan, joka korostaa litiumin roolia aivoissa. Psykiatrit ovat kuitenkin tarkkoja määräämään litiumia suurina annoksina erityisesti siksi, että se voi kulkea istukan läpi ja sillä voi olla tuntemattomia vaikutuksia kehittyvään sikiöön.
- kevyemmällä nuotilla elementti on osa juhlallista ilotulitusta: Litium-ja strontiumsuolojen sekä joidenkin muiden kemikaalien sekoitus luo esityksen kirkkaan punaisen värin.