Gaismu var atvieglot arī vieglākais zināmais metāls. Litijs, atoma numurs 3, ir daudzu lietojumu elements. To izmanto lidmašīnu un noteiktu akumulatoru ražošanā. To lieto arī garīgajā veselībā: litija karbonāts ir izplatīta bipolāru traucējumu ārstēšana, palīdzot stabilizēt slimības izraisītās savvaļas garastāvokļa svārstības.
Litijam ir spilgts atklājumu stāsts - burtiski. Brazīlijas dabaszinātnieks un valstsvīrs Džoze Bonifácio de Andralda e Silva 1790. gados Zviedrijas salā Utö atklāja minerālu petalītu (LiAISi4O10), liecina Karaliskās ķīmijas biedrības (RSC) dati. Minerāls ir no baltas līdz pelēkai krāsai, bet, metot ugunī, tas uzliesmo koši sārtu.
1817. gadā zviedru ķīmiķis Johans Augusts Ārfedsons atklāja, ka petalīts satur iepriekš nezināmu elementu. Viņš nespēja pilnībā izolēt metālu, bet viņš izolēja vienu no tā sāļiem. Nosaukums, litijs, cēlies no “litos”, grieķu vārda “akmens”.
Litija izolēšanai bija nepieciešams līdz 1855. gadam: britu ķīmiķis Augustus Matthiessen un vācu ķīmiķis Roberts Bunsen vadīja strāvu caur litija hlorīdu, lai atdalītu elementu.
Fizikālās īpašības
Saskaņā ar Džefersona Nacionālās lineārā paātrinātāja laboratorijas datiem litija īpašības ir:
- Atomu skaits (protonu skaits kodolā): 3
- Atomu simbols (uz elementu periodiskās tabulas): Li
- Atomsvars (vidējā atoma masa): 6.941
- Blīvums: 0,534 grami uz kubikcentimetru
- Fāze istabas temperatūrā: cieta
- Kušanas temperatūra: 356,9 grādi pēc Fārenheita (180,5 grādi pēc Celsija)
- Viršanas punkts: 2448 grādi pēc Fārenheita (1342 grādi pēc Celsija)
- Izotopu skaits (viena un tā paša elementa atomi ar atšķirīgu neitronu skaitu): 10; 2 stabils
- Visizplatītākie izotopi: Li-7 (dabiskais pārpalikums ir 92,41 procents), Li-6 (7,59 procenti dabisko pārpilnību)
Smadzenes uz litija
Litijs ir īpašs metāls daudzos veidos. Tas ir viegls un mīksts - tik mīksts, ka to var sagriezt ar virtuves nazi un tik mazs blīvums, ka peld uz ūdens. Tas ir arī ciets plašā temperatūru diapazonā, ar vienu no zemākajiem visu metālu kušanas punktiem un augstu viršanas temperatūru.
Tāpat kā citi sārmu metāli, nātrijs, litijs reaģē ar ūdeni košā formā. Li un H2O apvienojums veido litija hidroksīdu un ūdeņradi, kas parasti eksplodē sarkanā liesmā.
Saskaņā ar Džefersona laboratorijas datiem litijs veido tikai 0,0007 procentus no Zemes garozas, un tas ir sastopams tikai minerālos un sāļos. Šiem sāļiem ir spēks mainīt smadzenes: Litija sāļi bija pirmās zāles, kuras Pārtikas un zāļu pārvalde apstiprināja mānijas un depresijas ārstēšanai, saskaņā ar Nacionālo garīgās veselības institūtu.
Mūsdienās litija karbonāts ir savienojums, ko visbiežāk pārdod kā medikamentu. Neviens precīzi nezina, kā litijs darbojas, lai stabilizētu garastāvokli. Pētījumi rāda daudzējādo ietekmi uz nervu sistēmu. Piemēram, 2008. gadā pētnieki žurnālā Cell ziņoja, ka litijs pārtrauc neirotransmitera dopamīna receptoru darbību. Saskaņā ar 2011. gada pētījumu žurnālā Biological Psychiatry (šķiet, ka šis pētījums ir karsts.
Pētījumā ar tārpiem MIT biologi atklāja, ka litijs nomāc galveno olbaltumvielu tārpu smadzenēs, padarot nedarbus neironus, kas saistīti ar izvairīšanās uzvedību. Būtībā tārpi pārstāja izvairīties no kaitīgām baktērijām bez šī olbaltumvielas. Atklājumi, kas būtu jāatkārto cilvēkiem, liek domāt, ka elements apklusina dažus smadzeņu neironus un tam var būt nomierinoša iedarbība, pētnieki ziņoja 2016. gadā žurnālā Current Biology.
Litijs kosmosā
Saskaņā ar NASA datiem litijs, kā arī pirmais un otrs vieglākais ķīmiskais elements (attiecīgi ūdeņradis un hēlijs) ir vienīgie elementi, kas radīti Visuma dzimšanas brīdī. Tomēr saskaņā ar Lielā sprādziena teoriju Visumam vajadzētu būt trīs reizes vairāk litija, nekā to var aprēķināt vecākajās zvaigznēs - problēmu, ko sauc par trūkstošā litija problēmu. Šis "pazudušā litija" atklājums pirmo reizi tika veikts 1980. gados, sacīja Pasquale Serpico, Nacionālā zinātniskās pētniecības centra (CNRS) un Savojas Monblāna universitātes Francijas kosmoloģe. Tas radīja "spriedzi", sacīja Serpiko, starp Lielā sprādziena datiem un zvaigžņu novērojumiem pētniekiem stāstot par litija pārpilnību.
Astrofiziķi turpina veikt pētījumus, lai atrastu šo "pazudušo" litiju vai izskaidrotu, kāpēc tā trūkst. Faktiski pētnieki nesen atrada milzu zvaigzni, kurā ir 3000 reizes vairāk litija nekā parastie "milži", viņi ziņoja 2018. gada augustā žurnālā Nature Astronomy. Viņi nāca klajā ar diviem iespējamiem skaidrojumiem: milzu zvaigzne norija savu planētu, absorbējot borta litiju; iespējams, ka litijs ir izveidojies zvaigznes iekšpusē, sasniedzot tās virsmu, pirms dziļo slāņu karstums to iztvaicēja, teikts paziņojumā par atradumu.
Vairāk par litiju
- Litija jonu akumulatori ir atslēga klēpjdatoru, tālruņu un citu digitālo ierīču vieglai, uzlādējamai enerģijai. Saskaņā ar ASV Ģeoloģijas dienestu, Argentīna un Čīle palielināja litija ražošanu par 15 procentiem katra 2014. gadā vien, lai apmierinātu augošo pieprasījumu. Visā pasaulē ražošana tajā gadā pieauga par 6 procentiem.
- Litijs un cita akumulatora sastāvdaļa - kobalts - varētu kļūt ierobežoti, palielinoties pieprasījumam, Stefano Passerini un Daniel Buchholz, abi Helmholtz Institute Ulm Vācijā, sacīja paziņojumā, kurā aprakstīta viņu analīze par šo elementu turpmāko pieejamību nākotnē, kas publicēti 2018. gadā žurnālā Dabas apskates materiāli. Turklāt abi ir koncentrēti mazāk politiski stabilās valstīs, atklāja pētījums. Kā tādi pētnieki mudināja attīstīt jaunas akumulatoru tehnoloģijas, kuru pamatā ir citi, netoksiski elementi.
- Saskaņā ar USGS Amerikas Savienotajām Valstīm ir viena litija raktuve Nevadas štatā. Čīle un Austrālija ražo visvairāk litija pasaulē.
- Saskaņā ar 2009. gada pētījumu, kas uzsver litija lomu smadzenēs, dabiski sastopamais litijs dzeramajā ūdenī korelē ar zemāku pašnāvību līmeni. Bet psihiatri uzmanīgi izraksta litiju lielās devās, jo īpaši tāpēc, ka tas var iziet caur placentu un tam nav zināmas ietekmes uz augļa attīstību.
- Uz gaišākas nots elements ir daļa no svētku uguņošanas šoviem: Litija un stroncija sāļu sajaukums kopā ar dažām citām ķīmiskām vielām rada šova spoži sarkano krāsu.
Papildu resursi:
