Co to jest lit?

Najlżejszy znany metal może również poprawić nastrój. Lit o liczbie atomowej 3 to pierwiastek o wielu zastosowaniach. Jest używany do produkcji samolotów i niektórych akumulatorów. Jest również stosowany w zdrowiu psychicznym: węglan litu jest powszechnym leczeniem choroby afektywnej dwubiegunowej, pomagając ustabilizować dzikie wahania nastroju spowodowane chorobą. 

Lit ma błyskotliwą historię odkrycia - dosłownie. Brazylijski przyrodnik i mąż stanu Jozé Bonifácio de Andralda e Silva odkrył minerał płatek (LiAISi4O10) na szwedzkiej wyspie Utö w latach 90. XVIII wieku, według Królewskiego Towarzystwa Chemicznego (RSC). Minerał ma kolor od białego do szarego, ale wrzucony do ognia rozbłyska jaskrawoczerwono. 

W 1817 roku szwedzki chemik Johan August Arfwedson odkrył, że płatek zawiera nieznany wcześniej pierwiastek. Nie był w stanie całkowicie wyizolować metalu, ale wyodrębnił jedną z jego soli. Nazwa litu pochodzi od greckiego słowa „lithos” oznaczającego „kamień”. 

Aż do 1855 roku ktoś wyodrębnił lit: brytyjski chemik Augustus Matthiessen i niemiecki chemik Robert Bunsen przepuszczali prąd przez chlorek litu, aby oddzielić pierwiastek. 

Właściwości fizyczne

Według Jefferson National Linear Accelerator Laboratory właściwości litu są następujące:

• Liczba atomowa (liczba protonów w jądrze): 3
• Symbol atomowy (w układzie okresowym pierwiastków): Li
• Masa atomowa (średnia masa atomu): 6,941
• Gęstość: 0,534 grama na centymetr sześcienny
• Faza w temperaturze pokojowej: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 356,9 stopni Fahrenheita (180,5 stopni Celsjusza)
• Temperatura wrzenia: 2448 stopni Fahrenheita (1342 stopni Celsjusza)
• Liczba izotopów (atomów tego samego pierwiastka z różną liczbą neutronów): 10; 2 stabilne
• Najpopularniejsze izotopy: Li-7 (92,41% naturalnej obfitości), Li-6 (7,59% naturalnej obfitości)

Mózg na litu

Lit jest metalem specjalnym pod wieloma względami. Jest lekki i miękki - tak miękki, że można go ciąć nożem kuchennym, a jego gęstość jest tak niska, że ​​unosi się na wodzie. Jest również stały w szerokim zakresie temperatur, z jedną z najniższych temperatur topnienia wszystkich metali i wysoką temperaturą wrzenia. 

Podobnie jak jego inny metal alkaliczny, sód, lit reaguje z wodą w efektownej formie. Połączenie Li i H2O tworzy wodorotlenek litu i wodór, który zwykle wybucha czerwonym płomieniem. 

Jak podaje Jefferson Lab, lit stanowi zaledwie 0,0007% skorupy ziemskiej i znajduje się tylko w minerałach i solach. Te sole mają moc zmiany mózgu: zgodnie z National Institute of Mental Health, sole litu były pierwszymi lekami zatwierdzonymi przez Food and Drug Administration w leczeniu manii i depresji..

Obecnie węglan litu jest najczęściej sprzedawanym związkiem farmaceutycznym. Nikt nie wie dokładnie, jak lit działa stabilizująco na nastrój. Badania wykazują wielorakie skutki dla układu nerwowego. Na przykład w 2008 roku naukowcy donieśli w czasopiśmie Cell, że lit przerywa aktywność receptora neuroprzekaźnika dopaminy. Wydaje się również, że zwiększa objętość mózgu, zgodnie z badaniem z 2011 roku w czasopiśmie Biological Psychiatry (chociaż badanie to jest gorąco kwestionowane).

W badaniu robaków biologowie z MIT odkryli, że lit hamuje kluczowe białko w mózgu robaków, powodując uśpienie neuronów związanych z zachowaniem unikowym. Zasadniczo robaki przestały unikać szkodliwych bakterii bez tego białka. Odkrycia, które musiałyby zostać odtworzone u ludzi, sugerują, że pierwiastek ten wycisza pewne neurony w mózgu i może mieć działanie uspokajające - poinformowali naukowcy w 2016 roku w czasopiśmie Current Biology..

Lit w kosmosie

Według NASA, lit, a także pierwszy i drugi najlżejszy pierwiastek chemiczny (odpowiednio wodór i hel), to jedyne pierwiastki powstałe podczas narodzin wszechświata. Jednak zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu we wszechświecie powinno znajdować się trzy razy więcej litu, niż można to wytłumaczyć w najstarszych gwiazdach, co nazywa się problemem brakującego litu. To odkrycie „brakującego litu” zostało po raz pierwszy dokonane w latach 80-tych XX wieku, powiedział Pasquale Serpico, kosmolog z Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS) i Uniwersytetu Savoy Mont Blanc we Francji. Stworzyło to „napięcie”, powiedział Serpico, między tym, co dane z Wielkiego Wybuchu a obserwacjami gwiazd mówiły naukowcom o obfitości litu. 

Astrofizycy nadal prowadzą badania, aby znaleźć ten „brakujący” lit lub wyjaśnić, dlaczego go brakuje. W rzeczywistości naukowcy odkryli niedawno gigantyczną gwiazdę zawierającą 3000 razy więcej litu niż zwykłe „olbrzymy” - poinformowali w sierpniu 2018 roku w czasopiśmie Nature Astronomy. Doszli do dwóch możliwych wyjaśnień: gigantyczna gwiazda połknęła swoją planetę, wchłaniając lit; lit mógł również uformować się wewnątrz gwiazdy, docierając do jej powierzchni, zanim ciepło głębokich warstw ją wyparowało, zgodnie ze stwierdzeniem dotyczącym odkrycia.

Więcej o litu

• Akumulatory litowo-jonowe są kluczem do lekkiego, ładowalnego źródła zasilania laptopów, telefonów i innych urządzeń cyfrowych. Według US Geological Survey, Argentyna i Chile zwiększyły swoją produkcję litu o 15% w samym 2014 r., Aby zaspokoić rosnący popyt. Na całym świecie produkcja wzrosła w tym roku o 6 procent. 
• Lit i inny składnik baterii, kobalt, mogą być niewystarczające wraz ze wzrostem popytu - powiedzieli Stefano Passerini i Daniel Buchholz z Helmholtz Institute Ulm w Niemczech w oświadczeniu opisującym analizę przyszłej dostępności tych elementów opublikowaną w 2018 roku w czasopiśmie. Nature Reviews Materials. Ponadto, jak wynika z badania, oba są skoncentrowane w mniej stabilnych politycznie krajach. W związku z tym naukowcy wezwali do opracowania nowych technologii akumulatorów opartych na innych nietoksycznych elementach.
• Według USGS Stany Zjednoczone mają jedną kopalnię litu w Nevadzie. Chile i Australia produkują najwięcej litu na świecie.
• Naturalnie występujący lit w wodzie pitnej koreluje z niższym poziomem samobójstw, zgodnie z badaniem z 2009 roku, które podkreśla rolę litu w mózgu. Jednak psychiatrzy są ostrożni w przepisywaniu litu w dużych dawkach, szczególnie dlatego, że może on przenikać przez łożysko i mieć nieznany wpływ na rozwijający się płód..  
• Mówiąc lżej, pierwiastek jest częścią uroczystych pokazów sztucznych ogni: mieszanka soli litu i strontu, wraz z kilkoma innymi chemikaliami, tworzy wspaniały czerwony kolor pokazu.

Dodatkowe zasoby:

• Laboratorium Narodowe Los Alamos: lit
• Jefferson Lab: The Element Lithium
• U.S. National Library of Medicine: lit (lek)

Ten artykuł został zaktualizowany 23 października 2018 r. Przez redaktor naczelną Jeanna Bryner.