Το ελαφρύτερο γνωστό μέταλλο μπορεί επίσης να φωτίσει τη διάθεσή σας. Το λίθιο, ατομικός αριθμός 3, είναι ένα στοιχείο πολλών χρήσεων. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή αεροσκαφών και σε ορισμένες μπαταρίες. Χρησιμοποιείται επίσης στην ψυχική υγεία: Το ανθρακικό λίθιο είναι μια κοινή θεραπεία της διπολικής διαταραχής, συμβάλλοντας στη σταθεροποίηση των άγριων μεταβολών της διάθεσης που προκαλούνται από την ασθένεια.
Το λίθιο έχει μια φανταστική ιστορία ανακάλυψης - κυριολεκτικά. Ένας βραζιλιάνος φυσιοδίφης και πολιτικός, Jozé Bonifácio de Andralda e Silva, ανακάλυψε το μεταλλικό πεταλλί (LiAISi4O10) στο σουηδικό νησί Utö το 1790, σύμφωνα με την Royal Society of Chemistry (RSC). Το ορυκτό είναι λευκό έως γκρίζο, αλλά όταν πέφτει σε φωτιά, αναβοσβήνει φωτεινό πορφυρό.
Το 1817, ο Σουηδός χημικός Johan August Arfwedson ανακάλυψε ότι το πεταλλί περιείχε ένα προηγουμένως άγνωστο στοιχείο. Δεν ήταν σε θέση να απομονώσει πλήρως το μέταλλο, αλλά απομόνωσε ένα από τα άλατά του. Το όνομα, το λίθιο, προέρχεται από τον "λίθο", την ελληνική λέξη για "πέτρα".
Χρειάστηκε μέχρι το 1855 κάποιος να απομονώσει το λίθιο: ο βρετανός χημικός Augustus Matthiessen και ο γερμανός χημικός Robert Bunsen έτρεξαν ένα ρεύμα μέσω χλωριούχου λιθίου για να διαχωρίσουν το στοιχείο.
Φυσικές ιδιότητες
Σύμφωνα με το Εθνικό Εργαστήριο Γραμμικού Επιταχυντή του Jefferson, οι ιδιότητες του λιθίου είναι:
- Ατομικός αριθμός (αριθμός πρωτονίων στον πυρήνα): 3
- Ατομικό σύμβολο (στον περιοδικό πίνακα στοιχείων): Li
- Ατομικό βάρος (μέση μάζα του ατόμου): 6.941
- Πυκνότητα: 0,534 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό
- Φάση σε θερμοκρασία δωματίου: Στερεό
- Σημείο τήξης: 356,9 βαθμούς Φαρενάιτ (180,5 βαθμούς Κελσίου)
- Σημείο ζέσης: 2448 βαθμοί Φαρενάιτ (1342 βαθμοί Κελσίου)
- Αριθμός ισοτόπων (άτομα του ίδιου στοιχείου με διαφορετικό αριθμό νετρονίων): 10; 2 σταθερή
- Τα πιο συνηθισμένα ισότοπα: Li-7 (92,41% φυσική αφθονία), Li-6 (7,59% φυσική αφθονία)
Ο εγκέφαλος στο λίθιο
Το λίθιο είναι ένα ειδικό μέταλλο με πολλούς τρόπους. Είναι ελαφρύ και απαλό - τόσο μαλακό ώστε μπορεί να κοπεί με μαχαίρι κουζίνας και τόσο χαμηλής πυκνότητας που επιπλέει στο νερό. Είναι επίσης στερεό σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, με ένα από τα χαμηλότερα σημεία τήξης όλων των μετάλλων και ένα υψηλό σημείο ζέσεως.
Όπως το αλκαλικό μέταλλο αλουμινίου, το νάτριο, το λίθιο αντιδρά με το νερό σε εμφανή μορφή. Το σύνθετο των Li και H2O σχηματίζει υδροξείδιο του λιθίου και υδρογόνο, το οποίο τυπικά εκρήγνυται σε κόκκινη φλόγα.
Το λίθιο αποτελεί μόλις 0,0007 τοις εκατό της γήινης φλούδας, σύμφωνα με το εργαστήριο Jefferson, και βρίσκεται μόνο κλειδωμένο σε μέταλλα και άλατα. Αυτά τα άλατα έχουν τη δύναμη να αλλάξουν τον εγκέφαλο: Τα άλατα λιθίου ήταν τα πρώτα φάρμακα που εγκρίθηκαν από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων για τη θεραπεία της μανίας και της κατάθλιψης, σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Ψυχικής Υγείας.
Σήμερα, το ανθρακικό λίθιο είναι η ένωση που πωλείται συχνότερα ως φαρμακευτική ουσία. Κανείς δεν ξέρει ακριβώς πώς λειτουργεί το λίθιο για να σταθεροποιήσει τη διάθεση. Οι μελέτες δείχνουν πολλαπλές επιδράσεις στο νευρικό σύστημα. Το 2008, για παράδειγμα, οι ερευνητές ανέφεραν στο περιοδικό Cell ότι το λίθιο διακόπτει τη δραστηριότητα ενός υποδοχέα για τη ντοπαμίνη νευροδιαβιβαστή. Φαίνεται επίσης ότι αυξάνει τον όγκο του εγκεφάλου, σύμφωνα με μια μελέτη του 2011 στο περιοδικό Biological Psychiatry (αν και αυτή η έρευνα είναι έντονα αμφισβητηθεί).
Σε μια μελέτη με σκουλήκια, οι βιολόγοι στο MIT διαπίστωσαν ότι το λίθιο αναστέλλει μια βασική πρωτεΐνη στον εγκέφαλο των σκωλήκων, καθιστώντας τους νευρώνες που συνδέονται με μια συμπεριφορά αποφυγής να παραμείνει αδρανής. Ουσιαστικά, τα σκουλήκια σταμάτησαν να αποφεύγουν τα επιβλαβή βακτήρια χωρίς αυτή την πρωτεΐνη. Τα ευρήματα, που θα έπρεπε να επαναληφθούν στους ανθρώπους, υποδηλώνουν ότι το στοιχείο σιωπάει ορισμένους νευρώνες στον εγκέφαλο και μπορεί να έχει ηρεμιστικό αποτέλεσμα, σύμφωνα με τους ερευνητές το 2016 στο περιοδικό Current Biology.
Λίθιο στο διάστημα
Το λίθιο, καθώς και το πρώτο και το δεύτερο ελαφρύτερο χημικό στοιχείο (υδρογόνο και ήλιο, αντίστοιχα), είναι τα μόνα στοιχεία που δημιουργήθηκαν κατά τη γέννηση του σύμπαντος, σύμφωνα με τη NASA. Ωστόσο, σύμφωνα με τη Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, το σύμπαν θα πρέπει να κρατά τρεις φορές περισσότερο λίθιο, όπως μπορεί να ληφθεί υπόψη στα παλαιότερα αστέρια, ένα ζήτημα που λέγεται έλλειμμα λιθίου. Αυτή η ανακάλυψη «λείπει το λίθιο» έγινε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1980, δήλωσε ο Pasquale Serpico, κοσμολόγος στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας (CNRS) και στο Πανεπιστήμιο της Σαβοΐας Mont Blanc στη Γαλλία. Δημιούργησε μια "ένταση", δήλωσε ο Σέρπικο, ανάμεσα σε αυτά που τα δεδομένα της Μεγάλης Έκρηξης και οι παρατηρήσεις των άστρων έδιναν στους ερευνητές την αφθονία του λιθίου.
Οι αστροφυσικοί συνεχίζουν να διεξάγουν έρευνα για να βρουν αυτό το "λείπει" λιθίου ή να εξηγήσουν γιατί λείπει. Στην πραγματικότητα, οι ερευνητές ανακάλυψαν πρόσφατα ένα γιγαντιαίο αστέρι που κρατούσε 3.000 φορές περισσότερο λίθιο από τους κανονικούς «γίγαντες», ανέφεραν τον Αύγουστο του 2018 στο περιοδικό Nature Astronomy. Έχουν εξηγήσει δύο πιθανές εξηγήσεις: το γιγαντιαίο αστέρι καταπίνει τον πλανήτη του, απορροφώντας το λιθίου επί του πλοίου. το λίθιο μπορεί επίσης να έχει σχηματιστεί μέσα στο αστέρι, φθάνοντας στην επιφάνεια του, πριν από την εξάτμιση της θερμότητας των βαθιών στρωμάτων, σύμφωνα με μια δήλωση σχετικά με το εύρημα.
Περισσότερα για το λίθιο
- Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι το κλειδί για την ελαφριά, επαναφορτιζόμενη ισχύ για φορητούς υπολογιστές, τηλέφωνα και άλλες ψηφιακές συσκευές. Σύμφωνα με την Αμερικανική Γεωλογική Έρευνα, η Αργεντινή και η Χιλή αύξησαν την παραγωγή λιθίου τους κατά 15% το καθένα το 2014 μόνο για να καλύψουν την αυξανόμενη ζήτηση. Σε παγκόσμιο επίπεδο, η παραγωγή αυξήθηκε κατά 6% εκείνο το έτος.
- Το λίθιο και ένα άλλο συστατικό της μπαταρίας, το κοβάλτιο, θα μπορούσαν να γίνουν λιγοστά καθώς αυξάνεται η ζήτηση, ο Stefano Passerini και ο Daniel Buchholz, τόσο στο Ινστιτούτο Helmholtz του Ulm στη Γερμανία, δήλωσαν σε μια δήλωση που περιγράφει την ανάλυσή τους για τη μελλοντική διαθεσιμότητα των στοιχείων που δημοσιεύθηκαν το 2018 στο περιοδικό Φύση Κριτικές Υλικά. Επιπλέον, και οι δύο συγκεντρώνονται σε λιγότερο πολιτικά σταθερές χώρες, ανέφερε η μελέτη. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές προέτρεψαν την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών μπαταριών με βάση άλλα, μη τοξικά στοιχεία.
- Οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν ένα ορυχείο λιθίου, στη Νεβάδα, σύμφωνα με την USGS. Η Χιλή και η Αυστραλία παράγουν το μεγαλύτερο λίθιο στον κόσμο.
- Το φυσικώς απαντώμενο λίθιο στο πόσιμο νερό συσχετίζεται με χαμηλότερα επίπεδα αυτοκτονίας, σύμφωνα με μελέτη του 2009 που αναδεικνύει το ρόλο του λιθίου στον εγκέφαλο. Αλλά οι ψυχίατροι είναι προσεκτικοί σχετικά με τη συνταγογράφηση του λιθίου σε υψηλές δόσεις, ιδιαίτερα επειδή μπορούν να περάσουν από τον πλακούντα και να έχουν άγνωστες επιπτώσεις στο αναπτυσσόμενο έμβρυο.
- Σε ένα ελαφρύτερο σημείωμα, το στοιχείο είναι μέρος των εορταστικών εκδηλώσεων πυροτεχνημάτων: Ένα μίγμα από άλατα λιθίου και στροντίου, μαζί με μερικά άλλα χημικά, δημιουργεί το λαμπρό κόκκινο χρώμα της εκπομπής.
Επιπρόσθετοι πόροι:
