Lithium - Li

Lithium

Lithium is een van de alkalimetalen van het periodiek systeem der elementen. In de natuur komt het voor als mengsel van de isotopen Li-6 en Li-7. Het is het lichtste vaste metaal, het is zacht en zeer reactief, en heeft een laag smeltpunt. Veel van de fysisch/ chemische eigenschappen van lithium lijken meer op die van de aardalkalimetalen dan op die van de eigen groep in het periodiek systeem.

De voornaamste industriële toepassing van lithium is in stearaatvorm, als smeerolie verdikker. Lithium verbindingen kennen een andere belangrijke toepassing bij pottenbakken, met name in porselein; daarnaast worden ze gebruikt als additief voor alkaline batterijen om ze langer en beter te doen werken, en bij verschillende laswerkzaamheden. Lithium is een vrij veelvoorkomend element en er is een hoeveelheid van 65 mg/L aanwezig in de aardkorst. Lithium komt daarmee minder voor dan nikkel, koper en wolfraam en meer dan cerium en tin.

Wanneer we naar de meest belangrijke eigenschappen van lithium kijken zien we, dat het een hoge soortelijke warmte heeft (calorische waarde), een hoog temperatuur interval in de vloeibare fase, een hoge thermische geleidbaarheid en een zeer lage dichtheid. In metaalvorm is lithium oplosbaar in korte ketens alifatische amines, zoals ethylamine. Het is onoplosbaar in koolwaterstoffen.

Lithium neemt deel aan een groot aantal chemische reacties, met organische stoffen en anorganische stoffen. Het reageert met zuurstof tot monoxide en peroxide. Het is het enige alkalimetaal dat met stikstof reageert bij kamertemperatuur, zodat een zwarte substantie ontstaat. Het reageert makkelijk met waterstof bij temperaturen van 500ºC (930ºF), zodat lithium hydride ontstaat. Lithium in metaalvorm reageert zeer heftig met water. Lithium reageert direct met koolstof en het bindt makkelijk aan halogenen en vormt dan stoffen die licht emitteren. Hoewel het niet reageert met paraffine koolwaterstoffen, gaat het wel additie reacties aan met alkenen die gesubstitueerd worden door verschillende groepen stoffen. Lithium reageert ook met acetyleen verbindingen, zodat lithium acethyluren ontstaan; een belangrijke verbinding voor de vitamine A synthese.

De voornaamste lithium verbinding is lithium hydroxide. Het is een wit poeder; het gefabriceerde materiaal is monohydraat lithium hydroxide. Het carbonaat kan worden gebruikt voor pottenbakken en in medicijnen als een antidepressiva. Lithium bromide en chloride vormen allebei een geconcentreerd hars, welke vocht kunnen absorberen over een groot temperatuurinterval; deze harsen worden gebruikt in air conditioning systemen.

Gezondheidseffecten van Lithium

Effecten van korttermijn blootstelling: lithium werkt corrosief op de ogen, de huid en de ademhalingsorganen. Corrosief bij inslikken. Inademing kan longoedeem veroorzaken. Symptomen van longoedeem worden vaak pas waargenomen na enkele uren en ze worden versneld door fysieke inspanning. Rust en medische observatie zijn essentieel. Onmiddellijke toepassing van een spray door een dokter of een bedrijfshulpverlener moet worden overwogen.

Chemische risico's: verhitting kan heftige ontbranding of explosie veroorzaken. De stof kan spontaan ontbranden bij contact met lucht wanneer het fijn is verdeeld. Bij verhitting vormen toxische dampen. Reageert heftig met sterke oxidatoren, zuren en veel andere verbindingen (koolwaterstoffen, halogenen, zand en asbest), zodat brand en explosies ontstaan. Reageert heftig met water, zodat zeer licht ontvlambaar waterstofgas ontstaat en corrosieve dampen lithium oxide.

Milieueffecten van Lithium

Lithium in metaalvorm reageert met stikstof, zuurstof en waterdamp in de lucht. Daardoor raakt het lithium oppervlak bedekt met een mengsel van lithium hydroxide (LiOH), lithium carbonaat (Li₂CO₃) en lithium nitride (Li₃N). Lithium hydroxide vormt een risico, omdat het zeer corrosief is. Men moet daarbij met name letten op de effecten op waterorganismen.

Lithium en water