Lithium
Le lithium est le premier des alcalins du tableau périodique. Dans la nature, on le trouve comme un mélange des isotopes Li6 et Li7. C’est le métal solide le plus léger, il est mou, blanc argenté, avec un point de fusion bas et réactif. Beaucoup de ses propriétés physiques et chimiques sont plus proches de celles des métaux alcalino-terreux que de celles de son propre groupe.
Entre les propriétés les plus significatives du lithium, nous trouvons sa chaleur spécifique élevée (capacité calorifique), l’énorme intervalle de température à l’état liquide, la conductivité termique élevée, la faible viscosité et la très faible densité. Le lithium métallique est soluble dans les amines aliphatiques à chaîne courte, comme l’étilamine. Il est insoluble dans les hydrocarbures.
Le lithium participe à un très grand nombre de réactions, avec des réactifs organiques comme avec des réactifs inorganiques. Il réagit avec l’oxygène pour former du monoxyde et du peroxyde. C’est le seul métal alcalin qui réagit avec l’azote à température ambiante pour produire une nitrure noire. Il réagit facilement avec l’hydrogène à près de 500ºC (930ºF) pour former de l’hydrure de lithium. La réaction du lithium métallique avec l’eau est extrêmement vigoureuse. Le lithium réagit directement avec le carbone pour produire la carbure. Il se lie facilement aux halogènes et forme des halogénures avec émission de lumière. Bien qu’il ne réagisse pas avec les hydrocarbures parafiniques, il expérimente des réactions d’addition avec les alquènes substitués par des groupes arile et diène. Il réagit également avec les composés acétyléniques, formant des acétylures de lithium, qui sont importants dans la synthèse de la vitamine A.
Applications
Le principal composé du lithium est l’hydroxyde de lithium. C’est une poudre blanche ; le matériau fabriqué est l’hydroxyde de lithium monohydraté. Le carbonate peut être utilisé dans l’industrie de la poterie et en médecine comme antidépresseur. Le brome et le chlorure de lithium forment tous deux des saumures concentrées, qui ont la propriété d’absorber l’humidité dans un large intervalle de température ; ces saumures sont utilisées dans les systèmes de climatisation fabriqués.
La principale utilisation industrielle du lithium est sous forme de stéaratum de lithium, comme épaississant des graisses lubrifiantes. D’autres applications importantes des composés de lithium sont dans la poterie, spécifiquement dans la glaçure de porcelaine ; comme additif pour prolonger la vie et la performance des batteries de stockage alcalines et dans le soudage autogène et le soudage du laiton.
Les alliages de ce métal avec l’aluminium, le cadmium, le cuivre et le manganèse sont utilisés pour fabriquer des pièces d’avion à haute performance.
Le lithium dans l’environnement
Comme tous les métaux alcalins, le lithium réagit facilement dans l’eau et ne se trouve pas librement dans la nature en raison de son activité, Le lithium est un élément modérément abondant et sa présence dans La croûte terrestre en 65 ppm (parties par million). Cela situe le lithium en dessous du nickel, du cuivre et du tungstène et au-dessus du cérium et de l’étain, en se référant à l’abondance.
Aux États-Unis, le lithium est récupéré dans des bassins de saumure au Nevada. Aujourd’hui, la plupart du lithium commercial est récupéré à partir de sources de saumure au Chili. La production mondiale de minerais de lithium et de sels de saumure dans environ 40.000 tonnes par anet les réserves sont estimées à environ 7 millions de tonnes.
Le lithium est facilement adsorbé par les plantes. La quantité de lithium dans les plantes varie considérablement, atteignant dans certains cas 30 ppm.
Effets du lithium sur la santé
Effets de l’exposition au lithium : Feu : Inflammable. De nombreuses réactions peuvent provoquer un incendie ou une explosion. Dégage des fumées (ou des gaz) irritantes ou toxiques en cas d’incendie. Explosion : Risque d’incendie et d’explosion au contact de substances combustibles et d’eau. Inhalation : Sensation de brûlure. Toux. Respiration difficile. Essoufflement. Maux de gorge. Les symptômes peuvent être retardés. Peau : Rougeurs. Brûlures de la peau. Douleur. Ampoules. Yeux : Rougeur. Douleur. Brûlures profondes graves. Ingestion : Crampes abdominales. Douleurs abdominales. Sensation de brûlure. Nausées. Choc ou collapsus. Vomissements. Faiblesse.
Effets d’une exposition à court terme : La substance est corrosive pour les yeux, la peau et les voies respiratoires. Corrosif en cas d’ingestion. L’inhalation de la substance peut provoquer un œdème pulmonaire. Les symptômes de l’œdème pulmonaire ne se manifestent souvent qu’après quelques heures et sont aggravés par l’effort physique. Le repos et l’observation médicale sont donc essentiels. L’administration immédiate d’un spray approprié, par un médecin ou une personne autorisée par lui, doit être envisagée.
Voies d’exposition : La substance peut être absorbée dans l’organisme par inhalation de son aérosol et par ingestion. Risque d’inhalation : L’évaporation à 20°C est négligeable ; une concentration nocive de particules en suspension dans l’air peut cependant être atteinte rapidement en cas de dispersion.
Dangers chimiques : L’échauffement peut provoquer une combustion violente ou une explosion. La substance peut s’enflammer spontanément au contact de l’air lorsqu’elle est finement dispersée. En cas de chauffage, des fumées toxiques se forment. Réagit violemment avec les oxydants forts, les acides et de nombreux composés (hydrocarbures, halogènes, halons, béton, sable et amiante) provoquant un risque d’incendie et d’explosion. Réagit violemment avec l’eau, formant de l’hydrogène gazeux hautement inflammable et des fumées corrosives d’hydroxyde de lithium.
Effets environnementaux du lithium
Le lithium métallique réagit avec l’azote, l’oxygène et la vapeur d’eau dans l’air. Par conséquent, la surface du lithium devient recouverte d’un mélange d’hydroxyde de lithium (LiOH), de carbonate de lithium (Li2CO3) et de nitrure de lithium (Li3N). L’hydroxyde de lithium représente un danger potentiellement important car il est extrêmement corrosif. Une attention particulière doit être accordée aux organismes aquatiques.
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