Kevyin tunnettu metalli voi myös keventää mielialaa. Litium, atominumero 3, on elementti moniin käyttötarkoituksiin. Sitä käytetään lentokoneiden ja tiettyjen akkujen valmistuksessa. Sitä käytetään myös mielenterveydessä: Litiumkarbonaatti on yleinen bipolaaristen häiriöiden hoito, auttaen vakauttamaan sairauden aiheuttamat villit mielialan vaihtelut.
Litiumilla on mahtava löytö tarina - kirjaimellisesti. Brasilialainen luonnontieteilijä ja valtiomies Jozé Bonifácio de Andralda e Silva löysi mineraalin petalitin (LiAISi4O10) Ruotsin saarella Utö 1790-luvulla, kuninkaallisen kemian seuran (RSC) mukaan. Mineraali on valkoisesta harmaan, mutta tuleen heitetyssä muodossa se kirkkaan purppuraa.
Ruotsalainen kemisti Johan August Arfwedson havaitsi vuonna 1817, että petaliitti sisälsi aiemmin tuntemattoman elementin. Hän ei pystynyt eristämään metallia kokonaan, mutta eristi yhden sen suoloista. Nimi, litium, tulee "litosta", kreikkalaisesta sanasta "kivi".
Litiumin eristäminen kesti vuoteen 1855 asti: brittiläinen kemisti Augustus Matthiessen ja saksalainen kemisti Robert Bunsen juoksivat litiumkloridin läpi virtauksen alkuaineen erottamiseksi.
Fyysiset ominaisuudet
Jeffersonin kansallisen lineaarikiihdytinlaboratorion mukaan litiumin ominaisuudet ovat:
- Atomiluku (protonien lukumäärä ytimessä): 3
- Atomisymboli (jaksollisessa elementtitaulukossa): Li
- Atomipaino (atomin keskimääräinen massa): 6,941
- Tiheys: 0,534 grammaa kuutiometriä kohti
- Vaihe huoneenlämpötilassa: Kiinteä
- Sulamispiste: 356,9 astetta Fahrenheit (180,5 astetta)
- Kiehumispiste: 2448 Fahrenheit-astetta (1342 Celsius-astetta)
- Isotooppien lukumäärä (saman alkuaineen atomit, joilla on eri määrä neutroneja): 10; 2 vakaa
- Yleisimmät isotoopit: Li-7 (92,41 prosenttia luonnollinen runsaus), Li-6 (7,59 prosenttia luonnollinen runsaus)
Aivot litiumilla
Litium on erityinen metalli monella tavalla. Se on kevyt ja pehmeä - niin pehmeä, että se voidaan leikata keittiöveitsellä ja niin alhaisella tiheydellä, että se kelluu vedessä. Se on myös kiinteä monissa lämpötiloissa, ja kaikkien metallien sulamispiste on alhaisin ja kiehumispiste on korkea.
Litium reagoi muiden alkalimetalliensa, kuten natriumin, kanssa veden kanssa näyttävässä muodossa. Li: n ja H2O: n yhdistelmä muodostaa litiumhydroksidin ja vedyn, joka tyypillisesti räjähtää punaiseksi liekiksi.
Jefferson Labin mukaan litium muodostaa vain 0,0007 prosenttia maankuoresta, ja sitä löytyy vain kiinni mineraaleista ja suoloista. Näillä suoloilla on voima muuttaa aivoja: Litiumsuolat olivat ensimmäiset lääkkeet, jotka elintarvike- ja lääkevirasto on hyväksynyt manian ja masennuksen hoitoon, mielenterveyden kansallisen instituutin mukaan.
Nykyään litiumkarbonaatti on yhdiste, jota yleensä myydään lääkkeenä. Kukaan ei tiedä tarkalleen kuinka litium toimii mielialan vakauttamiseksi. Tutkimukset osoittavat useita vaikutuksia hermostoon. Esimerkiksi vuonna 2008 tutkijat kertoivat Cell-lehdessä, että litium keskeyttää välittäjäaineen dopamiinin reseptorin toiminnan. Biologista psykiatriaa käsittelevässä lehdessä vuonna 2011 tehdyn tutkimuksen mukaan se näyttää myös räjähtävän aivojen määrän (vaikka tämä tutkimus on kiistanalainen).
Matoja koskevassa tutkimuksessa MIT: n biologit havaitsivat, että litium estää matojen aivoissa olevaa avainproteiinia, jolloin välttämiskäyttäytymiseen liittyvät neuronit menevät lepotilaan. Pohjimmiltaan madot lakkasivat välttämästä haitallisia bakteereja ilman kyseistä proteiinia. Havainnot, jotka olisi toistettava ihmisissä, viittaavat siihen, että elementti vaimentaa tiettyjä aivojen hermosoluja ja saattaa olla rauhoittava, tutkijat kertoivat vuonna 2016 lehdessä Current Biology.
Litium avaruudessa
NASA: n mukaan litium, samoin kuin ensimmäinen ja toinen kevyin kemiallinen elementti (vastaavasti vety ja helium), ovat maailmankaikkeuden syntymän yhteydessä luodut ainoat elementit. Big Bang Theoryn mukaan maailmankaikkeudessa tulisi kuitenkin olla kolme kertaa niin paljon litiumia kuin mitä vanhimmissa tähdissä voidaan pitää, mikä on nimeltään puuttuva litiumiongelma. Tämä "kadonneen litiumin" löytö tehtiin ensimmäisen kerran 1980-luvulla, sanoo kansallisen tieteellisen tutkimuksen keskuksen (CNRS) ja Ranskan Savoy Mont Blancin yliopiston kosmologi Pasquale Serpico. Se aiheutti "jännityksen", Serpico kertoi Big Bang -datan ja tähtihavaintojen välillä kertovan tutkijoille litiumin runsaudesta.
Astrofysiikot jatkavat tutkimusta löytääkseen tämän "kadonneen" litiumin tai selittääkseen miksi se puuttuu. Itse asiassa tutkijat löysivät äskettäin jättilähdettä, jolla on 3000 kertaa enemmän litiumia kuin tavallisilla "jättiläisillä", he kertoivat elokuussa 2018 Nature Astronomy -lehdessä. He keksivat kaksi mahdollista selitystä: jättiläinen tähti nielaisi planeetansa absorboimalla aluksella olevan litiumin; litium voi myös olla muodostunut tähden sisälle ja saavuttanut sen pinnan ennen kuin syvien kerrosten lämpö haihdutti sitä, löytön mukaan.
Lisätietoja litiumista
- Litium-ioni-akut ovat avain kevyeen, ladattavaan virtalähteeseen kannettaville tietokoneille, puhelimille ja muille digitaalisille laitteille. Yhdysvaltain geologisen tutkimuksen mukaan Argentiina ja Chile kasvattivat litiuminsa tuotantoa 15 prosenttia yksin vuonna 2014 vastatakseen kasvavaan kysyntään. Maailmanlaajuisesti tuotanto hyppäsi 6 prosenttia sinä vuonna.
- Litium ja toinen akkukomponentti, koboltti, voivat tulla niukiksi kysynnän kasvaessa, Stefano Passerini ja Daniel Buchholz, molemmat Helmholtz-instituutissa Ulmissä, Saksassa, kertoivat lausunnossaan, joka kuvaa niiden analyysia näiden elementtien saatavuudesta tulevaisuudessa vuonna 2018. Luontoarvosteluaineistot. Lisäksi molemmat ovat keskittyneet vähemmän poliittisesti vakaisiin maihin, tutkimus paljasti. Sellaisena tutkijat kehottivat kehittämään uusia akkutekniikoita, jotka perustuvat muihin myrkyttömiin elementteihin.
- USGS: n mukaan Yhdysvalloilla on yksi litiumikaivos Nevadassa. Chile ja Australia tuottavat eniten litiumia maailmassa.
- Juomavedessä luonnossa esiintyvä litium korreloi alhaisempien itsemurhatasojen kanssa vuoden 2009 tutkimuksen mukaan, joka korostaa litiumin roolia aivoissa. Mutta psykiatrit ovat varovaisia litiumin määräämisessä suurina annoksina etenkin siksi, että se voi kulkea istukan läpi ja sillä on tuntemattomia vaikutuksia kehittyvään sikiöön.
- Kevyemmässä nuotissa elementti on osa juhlallisia ilotulitusnäytöksiä: Litium- ja strontiumsuolojen sekoitus yhdessä joidenkin muiden kemikaalien kanssa luo näyttelyn loistavan punaisen värin.
Lisäresurssit:
