Lithium

    Aus WISSEN-digital.de

    (griechisch: lithos, "Stein") auch: lithium (englischer Name);

    chemisches Element der zweiten Periode und der ersten Hauptgruppe des Periodensystems. Lithium gehört zu den Alkalimetallen.

    Isotope

    Lithium hat zwei stabile Isotope, von denen das mit der Massenzahl 7 mit 92,5 Prozent am häufigsten vorkommt. Der Anteil von Lithium 6 liegt bei 7,5 Prozent. Daneben sind drei instabile Isotope bekannt, deren Halbwertszeiten im Millisekunden-Bereich liegen (Li-8: 842 Millisekunden; Li-9: 178 Millisekunden; Li-11: 8,7 Millisekunden).

    Eigenschaften

    Lithium ist das leichteste aller Metalle. Es handelt sich um einen weichen, weißen Feststoff mit silbrigem Glanz. Im Gegensatz zu den anderen Alkalimetallen lässt es sich aber nicht mit einem Messer zerschneiden. Es ist also härter als Natrium, aber weicher als beispielsweise Blei. Im Vergleich zu den anderen Alkalimetallen hat Lithium mit 180 °C die höchste Schmelztemperatur und die höchste Ionisierungs- bzw. Gitterenergie. Der ausgedehnte Flüssigkeitsbereich von 180 °C bis 1 317 °C und die hohe Wärmekapazität machen das Metall zu einem hervorragenden Kühlmittel in Wärmetauschern. Lithium färbt eine Flamme karminrot. Lithium ist ein starkes Reduktionsmittel, das Wasser unter Wasserstoffentwicklung zersetzt und sich an der Luft sofort mit einer Hydroxidschicht überzieht. Die wässrigen Lösungen seiner Oxide und Hydroxide reagieren stark alkalisch. Lithium ist nicht essenziell für Organismen, es ist aber unter gewissen Bedingungen für den Stoffwechsel von Bedeutung. Im Körper von Warmblütern wirkt es leicht toxisch.

    Wichtige Lithiumverbindungen sind unter anderem Lithiumhydroxid (LiOH), Lithiumchlorid (LiCl) und Lithiumkarbonat (Li2CO3).

    Vorkommen

    Lithium kommt in freiem Zustand nicht vor. In gebundener Form ist es in kleinen Mengen allerdings in fast allen Eruptivgesteinen vorhanden und lässt sich in manchen Mineralquellen nachweisen. Der Anteil dieses Alkalimetalls an der Erdkruste wird auf 0,099 Prozent geschätzt. Der Massenanteil von Lithium in der Erdkruste liegt damit ähnlich niedrig wie der von Gallium und Niobium, was auf eine sehr geringe Häufigkeit im Weltall schließen lässt. Das wichtigste lithiumhaltige Mineral ist Spodumen mit der Summenformel LiAl(SiO3)2. Als weitere lithiumhaltige Minerale sind Amblygonit, Lepidolith, Kryolithionit, Petalit, Triphylin und Zinnwaldit zu nennen. Bei den handelsüblichen Lithiumerzen liegt der Anteil des Alkalimetalls zwischen ein bis drei Prozent. Verschiedene Pflanzen wie Tabak oder Hahnenfuß nehmen Lithiumverbindungen aus dem Boden auf, so dass sie in ihrer Asche angereichert vorliegen. Der durchschnittliche Anteil an der Trockenmasse von Pflanzen liegt zwischen 0,5 und 3 ppm (parts per million: Teile pro Million Teile). Im Meereswasser liegt die mittlere Konzentration bei 180 ppb (parts per billion: Teile pro Milliarde Teile) und im Flusswasser nur bei ca. 3 ppb.

    Verwendung

    Lithiumverbindungen sind vielseitig verwendbar. Die jährliche Weltproduktion von Lithiumkarbonat wird mit 39 000 Tonnen angeben und die weltweiten Reserven auf 7,3 Millionen Tonnen geschätzt. Erstmals wurde es in den 1920er Jahren kommerziell als Legierungsmittel mit Blei zur Produktion gehärteter Lager verwendet. In größeren Mengen sind gegenwärtig 34 Lithiumverbindungen erhältlich. Lithiumkarbonat wird unter anderem für Glasuren und als Flussmittel für Emailleherstellung eingesetzt. Lithiumfluorid (LiF) benutzt man für ultraviolettdurchlässiges Glas und zur Vergütung optischer Linsen. Die häufigste Anwendungsform ist allerdings die von Lithiumstearat als Gelier- und Verdickungsmittel für Öle, um diese in Schmierfette umzuwandeln. Die so erzeugten Schmierfette zeigen eine hervorragende Temperaturstabilität (bis 150 °C) und bleiben bis -20 °C schmierfähig. Ende der 1940er Jahre entdeckten Pharmakologen, dass man durch die tägliche Gabe kleiner Dosen von Lithiumkarbonat eine antidepressive Wirkung bei entsprechenden Krankheitsbildern erzielen konnte. In Kernreaktoren wird Lithium-6 zur Herstellung von Tritium verwendet. Des Weiteren findet Lithium bei der Herstellung von Trockenbatterien und Feuerwerken Verwendung. In Zukunft könnten Batteriesysteme mit Lithium-Anteil größere Bedeutung erlangen.

    Geschichte

    1817 entdeckte der Schwede Johan August Arfvedson bei der Analyse des Minerals Petalit Lithium.

    KALENDERBLATT - 24. Juli

    1923 Der Friede von Lausanne revidiert den Friedensvertrag von Sèvres (10. August 1920), durch den die Türkei fast alle europäischen Gebiete an Griechenland verloren hatte.
    1929 Japan hinterlegt als letzter Unterzeichnerstaat die Ratifikationsurkunde des Kellogg-Paktes. In ihm wird der Krieg als Mittel zum Lösen internationaler Streitfälle verurteilt und die friedliche Beilegung angestrebt.
    1939 Frankreich, England und Russland unterzeichnen einen Beistandspakt, der aber schon einen Monat später durch den Hitler-Stalin-Pakt jede Wirksamkeit verliert.



    Das große Tier-Quiz

    Etwa eine Trillion Tierarten gibt es. Sie kennen nicht alle? Macht nichts, vielleicht knacken Sie auch so den Highscore ...
    Jetzt quizzen!