Litium
Litium on jaksollisen järjestelmän emäksistä ensimmäinen. Luonnossa sitä esiintyy isotooppien Li6 ja Li7 seoksena. Se on kevyin kiinteä metalli, se on pehmeä, hopeanvalkoinen, sillä on alhainen sulamispiste ja se on reaktiivinen. Monet sen fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista muistuttavat enemmän emäksisten maametallien kuin sen oman ryhmän ominaisuuksia.
Lithiumin merkittävimmistä ominaisuuksista mainittakoon sen suuri ominaislämpö (lämpökapasiteetti), valtava lämpötilaväli nestemäisessä tilassa, korkea terminen johtavuus, alhainen viskositeetti ja erittäin alhainen tiheys. Metallinen litium liukenee lyhytketjuisiin alifaattisiin amiineihin, kuten etilamiiniin. Se ei liukene hiilivetyihin.
Lithium osallistuu valtavaan määrään reaktioita sekä orgaanisten että epäorgaanisten reaktanttien kanssa. Se reagoi hapen kanssa muodostaen monoksidia ja peroksidia. Se on ainoa emäksinen metalli, joka reagoi typen kanssa huoneenlämmössä tuottaen mustaa nitriittiä. Se reagoi helposti vedyn kanssa lähes 500ºC:ssa (930ºF) muodostaen litiumhydridiä. Metallisen litiumin reaktio veden kanssa on erittäin voimakas. Litium reagoi suoraan hiilen kanssa tuottaen hiilarin. Se sitoutuu helposti halogeeneihin ja muodostaa valoa säteileviä halogeenikarbonaatteja. Vaikka se ei reagoi parafiinisten hiilivetyjen kanssa, se kokeilee additioreaktioita ariili- ja dieniryhmillä substituoitujen alkeenien kanssa. Se reagoi myös asetyleenisten yhdisteiden kanssa muodostaen litiumasetyylejä, jotka ovat tärkeitä A-vitamiinisynteesissä.
Sovellukset
Tärkein litiumyhdiste on litiumhydroksidi. Se on valkoista jauhetta; valmistettu materiaali on monohydraattinen litiumhydroksidi. Karbonaattia voidaan käyttää keramiikkateollisuudessa ja lääketieteessä masennuslääkkeenä. Bromi ja litiumkloridi muodostavat molemmat väkeviä suolaliuoksia, joilla on ominaisuus absorboida kosteutta laajalla lämpötila-alueella; näitä suolaliuoksia käytetään valmistetuissa ilmastointijärjestelmissä.
Lithiumin pääasiallinen teollinen käyttö on litiumstearatumin muodossa voitelurasvan sakeuttamisaineena. Muita tärkeitä litiumyhdisteiden käyttökohteita ovat keramiikka, erityisesti posliinilasituksessa, lisäaineena, joka pidentää alkaliparistojen käyttöikää ja suorituskykyä, sekä autogeenisessa hitsauksessa ja messinkihitsauksessa.
Metallin seoksia alumiinin, kadmiumin, kuparin ja mangaanin kanssa käytetään suuritehoisten lentokoneiden osien valmistukseen.
Lithium ympäristössä
Kuten kaikki alkalimetallit, litium reagoi helposti vedessä eikä sitä esiinny luonnossa vapaasti sen aktiivisuuden vuoksi, Litium on kohtalaisen runsas alkuaine ja sitä esiintyy Maankuoressa 65 ppm (parts per million). Tämä asettaa litiumin runsauden perusteella nikkelin, kuparin ja volframin alapuolelle sekä ceriumin ja tinan yläpuolelle.
Yhdysvalloissa litiumia otetaan talteen Nevadan suolavesialtaista. Nykyään suurin osa kaupallisesta litiumista otetaan talteen Chilessä sijaitsevista suolavesilähteistä. Maailmanlaajuinen litiummalmien ja bonesuolojen tuotanto on noin 40 000 tonnia vuodessa, ja varantojen arvioidaan olevan noin 7 miljoonaa tonnia.
Lithium imeytyy helposti kasveihin. Litiumin määrä kasveissa vaihtelee suuresti, joissakin tapauksissa jopa 30 ppm.
Litiumin terveysvaikutukset
Litiumille altistumisen vaikutukset: Tulipalo: Syttyvää. Monet reaktiot voivat aiheuttaa tulipalon tai räjähdyksen. Kehittää ärsyttäviä tai myrkyllisiä höyryjä (tai kaasuja) tulipalossa. Räjähdys: Palo- ja räjähdysvaara joutuessaan kosketuksiin palavien aineiden ja veden kanssa. Hengittäminen: Polttava tunne. Yskä. Vaikea hengitys. Hengenahdistus. Kurkkukipu. Oireet voivat viivästyä. Iho: Punoitus. Ihon palovammat. Kipu. Rakkulat. Silmät: Punoitus. Kipu. Vakavat syvät palovammat. Nieleminen: Vatsakrampit. Vatsakipu. Polttava tunne. Pahoinvointi. Shokki tai romahdus. Oksentelu. Heikkous.
Lyhytaikaisen altistumisen vaikutukset: Aine syövyttää silmiä, ihoa ja hengitysteitä. Syövyttävä nieltynä. Aineen hengittäminen voi aiheuttaa keuhkoödeemaa. Keuhkoödeeman oireet ilmenevät usein vasta muutaman tunnin kuluttua ja ne pahenevat fyysisen ponnistelun seurauksena. Lepo ja lääkärin tarkkailu ovat siksi välttämättömiä. Asianmukaisen sumutteen välitöntä antamista lääkärin tai hänen valtuuttamansa henkilön toimesta on harkittava.
Altistumisreitit: Aine voi imeytyä elimistöön hengittämällä sen aerosolia ja nielemällä. Hengityksen aiheuttama riski: Haihtuminen 20 °C:n lämpötilassa on vähäistä; haitallista pitoisuutta ilmassa olevien hiukkasten hajotessa voidaan kuitenkin saavuttaa nopeasti.
Kemialliset vaarat: Kuumentaminen voi aiheuttaa voimakkaan palamisen tai räjähdyksen. Aine voi syttyä spontaanisti joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa, kun se on hienojakoisesti hajallaan. Kuumennettaessa muodostuu myrkyllisiä höyryjä. Reagoi voimakkaasti voimakkaiden hapettimien, happojen ja monien yhdisteiden (hiilivedyt, halogeenit, halonit, betoni, hiekka ja asbesti) kanssa aiheuttaen palo- ja räjähdysvaaran. Reagoi voimakkaasti veden kanssa muodostaen helposti syttyvää vetykaasua ja syövyttäviä litiumhydroksidihuuruja.
Litiumin ympäristövaikutukset
Metallinen litium reagoi ilmassa typen, hapen ja vesihöyryn kanssa. Tämän seurauksena litiumin pinta päällystyy litiumhydroksidin (LiOH), litiumkarbonaatin (Li2CO3) ja litiumnitridin (Li3N) seoksella. Litiumhydroksidi muodostaa mahdollisesti merkittävän vaaran, koska se on erittäin syövyttävää. Erityistä huomiota on kiinnitettävä vesieliöihin.
Lue lisää litiumista vedessä
Takaisin alkuaineiden jaksolliseen järjestelmään.