Het lichtste bekende metaal kan ook uw stemming verlichten. Lithium, atoomnummer 3, is een element van vele toepassingen. Het wordt gebruikt bij de fabricage van vliegtuigen en in bepaalde batterijen. Het wordt ook gebruikt in de geestelijke gezondheid: Lithiumcarbonaat is een veel voorkomende behandeling van bipolaire stoornis, helpen om wilde stemmingswisselingen veroorzaakt door de ziekte te stabiliseren.
Lithium heeft een flitsend ontdekkingsverhaal — letterlijk. Een Braziliaanse natuurkundige en staatsman, Jozé Bonifácio de Andralda e Silva, ontdekte het mineraal petaliet (LiAISi4O10) op het Zweedse eiland Utö in de jaren 1790, volgens de Royal Society of Chemistry (RSC). Het mineraal is wit tot grijs, maar wanneer het in vuur wordt gegooid, brandt het fel karmozijnrood. in 1817 ontdekte de Zweedse chemicus Johan August Arfwedson dat petaliet een onbekend element bevatte. Hij was niet in staat om het metaal volledig te isoleren, maar hij isoleerde wel een van zijn zouten. De naam lithium komt van “lithos”, het Griekse woord voor ” steen. het duurde tot 1855 voordat iemand lithium kon isoleren: de Britse chemicus Augustus Matthiessen en de Duitse chemicus Robert Bunsen lieten een stroom door lithiumchloride lopen om het element te scheiden.
fysische eigenschappen
volgens het Jefferson National Linear Accelerator Laboratory zijn de eigenschappen van lithium:
- atoomnummer (aantal protonen in de kern): 3
- atoomsymbool (op het Periodiek Systeem van elementen): Li
- atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 6.941
- dichtheid: 0.534 gram per kubieke centimeter
- Fase bij kamertemperatuur: Massief
- Smeltpunt: 356.9 graden Fahrenheit (180.5 graden Celsius)
- Kookpunt: 2448 graden Fahrenheit (1342 graden Celsius)
- Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 10; 2 stabiele
- de Meest voorkomende isotopen: Li-7 (92.41 procent natuurlijke overvloed), Li-6 (7.59 procent natuurlijke abundantie)
De hersenen op lithium
de Lithium is een speciale metalen in vele opzichten. Het is licht en zacht – zo zacht dat het kan worden gesneden met een keukenmes en zo laag in dichtheid dat het drijft op water. Het is ook vast bij een breed temperatuurbereik, met een van de laagste smeltpunten van alle metalen en een hoog kookpunt.
net als het andere alkalimetaal, natrium, reageert lithium met water in opvallende vorm. De combinatie van Li en H2O vormt lithiumhydroxide en waterstof, die typisch uitbarst in rode vlam.
Lithium maakt slechts 0,0007 procent uit van de aardkorst, volgens het Jefferson Lab, en het wordt alleen gevonden opgesloten in mineralen en zouten. Deze zouten hebben de kracht om de hersenen te veranderen: lithiumzouten waren de eerste geneesmiddelen die door de Food and Drug Administration werden goedgekeurd om manie en depressie te behandelen, volgens het National Institute of Mental Health.
tegenwoordig wordt lithiumcarbonaat het vaakst als geneesmiddel verkocht. Niemand weet precies hoe lithium werkt om de stemming te stabiliseren. Studies tonen meerdere effecten op het zenuwstelsel aan. In 2008, bijvoorbeeld, meldden de onderzoekers in de journalcel dat lithium de activiteit van een receptor voor de neurotransmitter dopamine onderbreekt. Het lijkt ook te vullen hersenvolume, volgens een 2011 studie in het tijdschrift Biological Psychiatry (hoewel dit onderzoek wordt fel betwist).
in een studie met wormen ontdekten biologen van het MIT dat lithium een belangrijk eiwit in de hersenen van de wormen remt, waardoor neuronen die gekoppeld zijn aan een vermijdingsgedrag inactief worden. In wezen, de wormen gestopt met het vermijden van schadelijke bacteriën zonder dat eiwit. De bevindingen, die in mensen zouden moeten worden herhaald, suggereren het element stilt bepaalde neuronen in de hersenen en kan een kalmerend effect hebben, rapporteerden de onderzoekers in 2016 in het tijdschrift Current Biology.
Lithium in de ruimte
Lithium, evenals de eerste en tweede lichtste chemische elementen (respectievelijk waterstof en helium), zijn de enige elementen die bij de geboorte van het heelal, volgens NASA. Echter, volgens de Big Bang theorie, zou het universum drie keer zoveel lithium moeten bevatten als in de oudste sterren te verklaren is, een kwestie die het ontbrekende lithiumprobleem wordt genoemd. Deze” ontbrekende lithium ” ontdekking werd voor het eerst gedaan in de jaren 1980, zei Pasquale Serpico, een kosmoloog aan het Nationaal Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek (CNRS) en de Universiteit van Savoy Mont Blanc in Frankrijk. Het creëerde een “spanning”, zei Serpico, tussen wat de Big Bang-gegevens en de waarnemingen van sterren onderzoekers vertelden over de overvloed van lithium.
astrofysici blijven onderzoek doen om dit “ontbrekende” lithium te vinden of om uit te leggen waarom het ontbreekt. Onderzoekers hebben onlangs zelfs een reuzenster gevonden met 3000 keer meer lithium dan normale “reuzen”, meldden ze in augustus 2018 in het tijdschrift Nature Astronomy. Ze kwamen met twee mogelijke verklaringen: de reuzenster slokte zijn planeet op en absorbeerde het lithium aan boord; het lithium kan zich ook in de ster hebben gevormd en het oppervlak hebben bereikt voordat de hitte van de diepe lagen het verdampte, volgens een verklaring op de bevinding.
meer over lithium
- Lithium-ion batterijen zijn de sleutel tot lichtgewicht, oplaadbare voeding voor laptops, telefoons en andere digitale apparaten. Volgens de U. S. Geological Survey, Argentinië en Chili verhoogde hun lithium productie 15 procent elk in 2014 alleen al om te voldoen aan de groeiende vraag. Wereldwijd steeg de productie dat jaar met 6 procent.
- Lithium en een andere batterijcomponent, kobalt, kunnen schaars worden naarmate de vraag toeneemt, zeiden Stefano Passerini en Daniel Buchholz, beiden aan het Helmholtz Instituut Ulm in Duitsland, in een verklaring waarin zij hun analyse van de toekomstige beschikbaarheid van deze elementen beschreven, gepubliceerd in 2018 in het tijdschrift Nature Reviews Materials. Bovendien zijn beide geconcentreerd in minder politiek stabiele landen, bleek uit de studie. Als zodanig drongen de onderzoekers aan op de ontwikkeling van nieuwe batterijtechnologieën op basis van andere, niet-toxische elementen.de Verenigde Staten hebben één lithiummijn, in Nevada, volgens de USGS. Chili en Australië produceren het meeste lithium ter wereld.
- natuurlijk voorkomend lithium in drinkwater correleert met lagere zelfmoordniveaus, volgens een studie uit 2009 die de rol van lithium in de hersenen benadrukt. Maar psychiaters zijn voorzichtig met het voorschrijven van lithium in hoge doses, vooral omdat het kan passeren door de placenta en onbekende effecten op de zich ontwikkelende foetus.
- op een lichtere toon, het element maakt deel uit van feestelijke vuurwerkshows: Een mix van lithium en strontiumzouten, samen met enkele andere chemicaliën, zorgt voor de briljante rode kleur van de show.