Litium er et grunnstoff som er et sølvhvitt metall ved romtemperatur. Det er det letteste av alkalimetallene.
Det er mykt og enkelt å skjære. Tettheten er halvparten av vann så det flyter på vann som det reagerer med og gir hydrogengass. Det reagerer også med oksygengass i luften, gir litiumoksid og må derfor oppbevares luftfritt.
To stabile isotoper av litium er kjent: 6Li (7,5 %) og 7Li (92,5 %).
Uttale
For grunnstoffnavn som ender på tium som strontium og technetium leses endelsen tium som sium. Derfor sier mange også litsium for litium, men det er feil; navnet uttales med t som det skrives. Det er helt klart på engelsk hvor navnet skrives lithium.
Forekomst
Det viktigste litiummineralet er spodumen, LiAlSi2O6 som kan forekomme som hvite til grønne krystaller som kan brukes til smykker. Andre litiummineraler er lepidolitt, K(LiAl)3(SiAl)4O10(OH,F)2, og petalitt, LiAlSi4O10.
De viktigste litiumforekomstene finnes i USA, Canada, Chile, Kina, Portugal og Russland. Det er også påvist litiumholdige mineraler bl.a. i Østerrike, Frankrike, Spania og Sverige, men disse er ikke drivverdige.
Kjemiske egenskaper
Litium er det minst reaktive av alkalimetallene. Det reagerer langsomt i tørr luft, men vil korrodere raskt i fuktig luft under dannelse av litiumhydroksid, litiumnitrid og noe litiumkarbonat. Litium oppbevares gjerne i vakuum eller i hydrokarboner med liten densitet. Litium er et kraftig reduksjonsmiddel og reagerer med vann under dannelse av hydrogengass og litiumhydroksid:
2Li(s) + 2H2O(l) → 2Li+(aq) + OH-(aq) + H2(g)
Ved oppvarming i luft antennes metallet ved ca. 180 °C og brenner med rød flamme under dannelse av litiumoksid Li2O(s).
I salter er litium enverdig (oksidasjonstrinn +I) og gir ikke farge. Litium farger en ikke-lysende flamme karmosinrød. Det brukes til kvalitativ påvisning av litium.
Fremstilling
Produksjonen av litium har øket sterkt i de senere årene. Mesteparten produseres i Chile og Argentina fra saltvann fra underjordiske kilder i Andesfjellene.
Litium kan også fremstilles fra litiumsilikater ved å behandles dem med konsentrert svovelsyre ved 250 °C. Sulfatene som dannes, løses i vann. Litium felles som karbonat ved tilsetning av soda.
Litiummetall blir fremstilt ved elektrolyse av en eutektisk smelte av litium- og kaliumklorid ved 400–450 °C.
Bruk
Den største industrielle bruk av litium er som litiumsterat i smøreoljer.
En stigende mengde litium brukes også i batterier. Det er to typer: litiumbatterier og Li-ionbatterier. I det første er litium i anoden (der hvor det skjer en oksidasjon og elektroner avgis) mens i det andre er litiumioner i katoden (der hvor det skjer en reduksjon og elektroner opptas). Fordelen ved å bruke litium er dels det store standard reduksjonspotensialet (-3,05 V) og dels den lave vekten som gjør et disse batteriene er lettere og mindre enn andre batterier.
Litium brukes som også som deoksidasjonsmiddel for metaller som jern, nikkel, kobber og bronse, og som legeringstilsetning til magnesium, aluminium og bly for å øke styrken. Litium-aluminium-legeringer benyttes i komponenter til fly og romfartøyer på grunn av legeringenes lave tetthet.
Litiumforbindelser benyttes som tilsetningsstoff til smelten ved aluminiumelektrolyse, i glass- og keramisk industri, til absorpsjon av karbondioksid i f.eks. undervannsbåter, i syntesen av vitamin A, som reduksjonsmiddel i organiske synteser, som katalysator, i farmasøytiske preparater o.a.
Litium har hatt stor betydning innen utvikling av kjerneenergi og -våpen. En viktig kjernekjemisk reaksjon er fremstilling av tritium ved å bestråle litiumisotopen 6Li med nøytroner: 6Li + 1n → 4He + 3H.
I en hydrogenbombe reagerer dannet tritium med deuterium (i form av litiumdeuterid,6LiD) og gir fusjonsreaksjonen: 3H + 2H → 4He + 1n.
Fysiologisk virkning
Enkelte litiumsalter benyttes til behandling av bipolar lidelse selv om det er uklart om hvilken rolle litium spiller i organismen. Inntak av større mengder litium forårsaker forgiftning. Det er først og fremst sentralnervesystemet som blir påvirket.
Historie
Litiummineralene petalitt og spodumen ble oppdaget på Utö, en øy rett syd for Stockholm, av brasilianeren Jozé Bonifácio de Andrada E. Silva (1763-1838) på studiebesøk i Sverige i 1790-årene. Svensken Johan A. Arfvedson (1792-1841) oppdaget at de to mineralene inneholdt et nytt grunnstoff da han arbeidet som 25-åring i det private laboratoriet til Jöns Jacob Berzelius i Stockholm. De ga grunnstoffet navn lithia, senere skrevet litium, etter stein på latin da litium var funnet i mineralriket og ikke i planteriket som natrium og kalium.
Større mengder metall ble fremstilt elektrolytisk i 1855 av Robert Wilhelm Bunsen i Heidelberg og først da kunne metallets egenskaper bli studert nærmere.
Litium
| Kjemisk symbol | Li |
|---|---|
| Atomnummer | 3 |
| Relativ atommasse | 6,941 |
| Smeltepunkt | 180,5 °C |
| Kokepunkt | 1347 °C |
| Tetthet | 0,534 g/cm3 |
| Oksidasjonstall | +I |
| Elektronkonfigurasjon | [He]2s1 |