Litium

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
För litium som används i medicinskt syfte, se litiumbehandling.
Litium
Li-TableImage.svg
Tecken
Li
Atomnr.
3
Grupp
1
Period
2
Block
s
Allmänt
Ämnesklass alkalimetaller
Densitet (fast tillstånd) 535[1] kg/m3 (273 K)
Hårdhet 0,6 (Mohs hårdhetsskala)
Utseende silvrigt vit/grå
Utseende
Atomens egenskaper
Atommassa 6,934 9[2] u
Atomradie (beräknad) 145 (167) pm
Kovalent radie 134 pm
van der Waalsradie 182? (145?) pm
Elektronkonfiguration [ He ] 2s1 (1s2 2s1)
Elektronkonfiguration
e per skal 2, 1
Oxidationstillstånd (O) 1, (stark bas)
Kristallstruktur Kubisk rymdcentrerad
Kristallstruktur
Ämnets fysiska egenskaper
Aggregationstillstånd fast
Magnetiska egenskaper paramagnetisk
Smältpunkt 453,69 K (180,54 °C)
Kokpunkt 1 615 K (1 342 °C)
Molvolym 13,03 ·10-6 m3/mol
Ångbildningsvärme 145,92 kJ/mol
Smältvärme 3 kJ/mol
Ångtryck 1,63 · 10-8 Pa vid 453,7 K
Ljudhastighet 7 000 m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet 0,98 (Paulingskalan)
Värmekapacitet 3 582 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga 10,8 · 106 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga 88,1 W/(m·K)
1a jonisationspotential 520,1 kJ/mol
2a jonisationspotential 7 142,1 kJ/mol
3e jonisationspotential 11 215,0 kJ/mol
Stabilaste isotoper
Isotop F % Halv.tid Typ Energi (MeV) Prod.
6Li 4,5 %[2] 6Li, stabil isotop med 3 neutroner
7Li 95,5 %[2] 7Li, stabil isotop med 4 neutroner
8Li syntetisk 1 248 ms β-
β- + 2 α
16,004
 
8Be
ingen
9Li syntetisk 132 ms β- 2,406 5 9Be
SI-enheter & STP används om ej annat angivits.

Litium, uttal: li´t(s)ium, (latinskt namn Lithium) är grundämne nummer tre (3) i det periodiska systemet. Litium tillhör gruppen alkalimetaller.

Egenskaper[redigera | redigera wikitext]

I ren form är litium en silvervit mjuk metall (men hårdast av alkalimetallerna och med den högsta smältpunkten och den högsta kokpunkten). Litium är det lättaste grundämne som är fast vid normal rumstemperatur.

Litium har hög elektrisk ledningsförmåga. Den oxideras snabbt i luft och vatten. Ämnet måste därför förvaras i oxygenfria vätskor som till exempel fotogen eller mineralolja. Om det förvaras i luft överdras det snabbt med ett lager av en blandning av litiumhydroxid (LiOH), litiumkarbonat (Li2CO3 och litiumnitrid (Li3N).[3] Litiums kontaktpotential är -3,02 V[2].

Litiums utvidgningskoefficient är 0,000 046 K-1[2].

Vid upphettning i en låga avger litium en karminröd färg på grund av att litiumet lätt joniseras.

Isotoper med alla masstal från och med 4 till och med 12 är kända[2], men endast litiumatomer med masstalen 6 och 7 är stabila.

Förekomst[3][redigera | redigera wikitext]

Litium förekommer i många bergarter, 0,001 7 % av jordskorpan, i havsvatten 1,8 · 10−5 % (0,18 mg/l), i flodvatten i USA så lite som 3 · 10−7 % (0,003 mg/l). I mineralkällor kan halterna gå betydligt högre, 0,05…10 mg/liter. Kända hälsokällor med "heligt vatten" innehållande litium finns i Santovka i Slovakien, Karlovy Vary (Karlsbad) i Tjeckien, Mariánské Lázně (Marienbad) i Tjeckien och Vichy i Frankrike. Detta gör att det är det 35:e vanligaste grundämnet i jordskorpan.

De industriellt viktigaste mineralen är amblygonit, lepidolit, petalit och spodumen.[3]

Utvinning[redigera | redigera wikitext]

Tillgången på litium har de senaste åren kommit i blickfånget till följd av råvarans betydelse vid tillverkning av batterier för bland annat datorer och elfordon och behovet ökar för närvarande i snabb takt. Världsproduktionen av litium uppgick år 2009 till ca 27 400 ton varav Chile, Australien, Kina och Argentina står för nära 95 % medan av världens kända tillgångar om uppskattningsvis 11 Mton ca hälften finns i södra Bolivia[4].

Utvinningen i just Bolivia är dock ännu obetydlig, mycket till följd av landets mycket svaga ekonomiska och politiska ställning. År 2009 är dock en småskalig utvinningsanläggning under uppförande i departementet Potosí vid Salar de Uyni en vattenmättad saltöken 3 700 meter över havet. En trögflytande saltlösning pumpas upp från bottnen, och indunstas i grunda bassänger i strandkanten, samma teknik som vid utvinning av havssalt i saliner. Resultatet blir vita kristaller i form av litiumkarbonat, Li2CO3 som blir råvara vid framställning av flera andra litiumföreningar samt för renframställning av metallen. Produktionen i detta illustrativa biståndsprojekt beräknas att ha nått 40 ton litiumkarbonat vid utgången av 2010[5] vilket dock utgör bara någon promille av världsproduktionen.

I Sverige pågår också viss prospektering och provborrning efter litium har kommit igång i Västanå utanför Liden, väster om Sundsvall. Möjliga fynd av tantal och niob bidrar till intresset.[6]

Användning[redigera | redigera wikitext]

Det finns många användningsområden för litium och dess föreningar:

  • Olika legeringar. Litium, i sig mjukt som smör, legerar sig lätt med aluminium, magnesium och bly och gör dessa hårdare.
  • Tvåltillverkning
  • Elektriska batterier. Utveckling av litium-jonbatterier för elbilar pågår (2009). Ett praktiskt exempel är bilen Tesla Roadster.
  • Mediciner mot bipolär sjukdom
  • Spårämne vid spaning efter vattenflöden
  • Litiumfluorid gör glas genomskinligt för ultraviolett strålning (UV), vilket kan utnyttjas för tillverkning av UV-genomsläppliga linser för fotografering i UV-ljus.
  • Litiumklorid och litiumbromid (LiCl, LiBr) är starkt vattenupptagande (hygroskopiska) och används i många vetenskapliga sammanhang som torkmedel. Litiumklorid kan även användas som antifrysmedel
  • I fusionsvapen - under termonukleära förhållanden sönderdelas 6Li till tritium 3H, som fusionerar med deuterium, 2H.
  • Beståndsdel i raketbränsle
  • Litium kan ingå i föreningar som används för att öka viskositeten hos smörjoljor och smörjfetter. Speciell egenskap för litiumsmöjmedel är att de har ett högt viskositetsindex (bibehållna egenskaper inom ett brett temperaturområden från mycket kallt till mycket varmt).
  • Litiumhydrid bildas som ett vitt pulver, när litium utsätts för en 750 °C het vätgas-ström. Om detta pulver blandas med vatten frigörs stora mängder väte (upp till 2,8 m3 per kilogram pulver). Detta gör att litiumhydroxid kan fungera som vätgasackumulator.
  • litiumklorid används i litiumbatterier av den anledning att atomens elektroner inte vill vara på samma ställe utan är rörlig och skapar spänning.

Historia[redigera | redigera wikitext]

Mineralet petalit upptäcktes år 1800 av brasilianaren José Bonifacio de Andrada e Silva i prov från en pegmatit i Utö järnmalmsgruva i Stockholms södra skärgård.[7] Mineralet analyserades 1817 av Johan August Arfwedson som därvid upptäckte grundämnet litium. Arfwedson arbetade då i laboratoriet hos Jöns Jakob Berzelius. Namnet litium kommer av det grekiska ordet λίθεος [litheos], sten. Metallen litium framställdes i ren form först av de engelska kemisterna William Thomas Brande och Humphry Davy år 1818 genom elektrolys av litiumoxid.

1855 lyckades Robert Wilhelm Bunsen och Mathiessen renframställa litium genom elektrolys av smält litiumklorid, LiCl. [8]

Noter[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ I flytande tillstånd 512 kg/m3
  2. ^ [a b c d e f] Enligt PeriodicTable.com atommassa 6,941 u, 6Li 7,59 %, 7Li 92,41 %
  3. ^ [a b c] Lenntech
  4. ^ U.S. Geological Survey. ”Mineral Commodity Summaries, January 2009”. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/mcs-2009-lithi.pdf. Läst 2 jan 2011. 
  5. ^ Svenska Dagbladet 2009—04—26, Reportaget, sidorna 7…11
  6. ^ Provborrningar efter litium (2013-05-08).
  7. ^ Per Enhag (2000), "JORDENS GRUNDÄMNEN och dess upptäckt. BYGGSTENAR för marken och vattnet - luften och livet", INDUSTRILITTERATUR, sidan 216, ISBN 91-7548-590-7
  8. ^ [1] Ringnett

Se även[redigera | redigera wikitext]