Литий металл. Свойства лития. Плюс видео красивых реакций с литием.

Литий – элемент, с отношением к первой группе, во втором периоде таблицы, его атомный номер – 3. Формула лития — Li2O. Элемент открыли в 1817 г., был произведён только 1825 г. Название дословно переводится как «камень».

Литий – это металл, с щелочными свойствами, серебристого цвета, обладающий выраженными пластичными свойствами. Легко поддаётся обработке. Характерен наиболее большой температурой плавления, это 180,54º С, кипения — 1340º С и низкой плотностью по сравнению с остальными металлами щелочного ряда. Его плотность ниже плотности воды. Это позволяет ему оставаться на плаву на водной поверхности и даже в керосине.

Атом лития своими небольшими размерами позволяет металлу выказывать определённые свойства. Смешение с натрием происходит только в определённой температуре,а с цезием, рубидием и кадмием, он не смешиваться вовсе. Остальные металлы этого ряда подобными свойствами не обладают.

Не смотря на то, что литий это металл с щелочных свойств, он наименее активный из всех прочих, и с кислородом не взаимодействует, с сухим тоже. Поэтому хранить его в керосине, защищая от взаимодействия с кислородной средой, как это делается с другим щелочным металлам, нет необходимости.

К тому же это бесполезно – на практике он всё равно всплывёт на поверхность. Поэтому его можно спокойно хранить на открытом воздухе длительное время, не опасаясь, что в нём произойдут нежелательные изменения.

При достаточной влажности происходит реакция с азотом и другими газами, растворёнными в воздухе. Превращения зависят от свойств контактирующего агента (газа). Может образоваться гидроксид, карбонат или нитрит лития. В процессе нагревания в кислородной среде образуется оксид лития Li2O.

Определить литий несложно – оказавшись в открытом пламени, он окрашивает его своеобразными красными оттенками. Самовоспламеняется при 300º С. Следует быть осторожным при этих процессах, так как продукты его горения раздражающе действуют на оболочки дыхательных путей, а также глаза. Также он может вызвать ожоги, попадая на мокрую кожу.

Реакция на воду спокойная, при неё образуется гидроксид лития и водород. Также характерны реакции с этилом, водородом, и аммиаком. Реакция на серу происходит при 130º С, с образованием сульфидов. На углерод реагирует при 200º С, в полном вакууме, во время этого образуется ацетиленид. Растворяясь в аммиаке, образует раствор синеватого цвета.

При необходимости длительного хранения литий хранится в отдельных коробках из жести, погружённый в петролинейный эфир или парафин.

Месторождения и добыча лития

Литий представитель литофильных фрагментов ионного происхождения, из них можно отметить цезий, калий и рубидий. К основным минералам, содержащим литий, относятся пироксен, сподумен, слюда и лепидолит. Помимо его нахождения в самостоятельно образованных минералах, его можно обнаружить на месте калия в сторонних соединениях.

Образование лития происходит на почве редкометальных гранитных интрузий, в литиеносных пегматитах или гидротермальных месторождениях, которые помимо лития, в комплексе с вольфрамом, висмутом, оловом и т.д. Наиболее высокая концентрация лития, присуща породам онгонитам – гранитам, содержащих большое количество воды и фтористых образований.

В определённом количестве литий содержит вода в сильносолёных озёрах. Его месторождения имеются в Бразилии, Аргентине, Чили, Канаде, США, Конго, Швеции, Испании, Афганистане, Китае, и Австралии. А также в России, где половина залежей содержащих этот элемент, находится в Мурманской области.

Литий применяется в изготовлении керамики и стеклянной продукции, источников напряжения, горюче-смазочных материалов и полимеров, а также в металлургической промышленности и фармацевтике.

Нередко для устройства требуется мощный и ёмкий аккумулятор. Литий наиболее подходящая составляющая для его изготовления. Если для начинки используется литий, батарея прослужит гораздо дольше. Можно отметить, например, литий-ионный тип подзаряжающихся батарей.

Купить аккумуляторы литийного типа можно двух типов. Разница заключается в используемых электролитах. Литий-ионный аккумулятор – содержит электролит гелевого типа. Модель используется для питания большинства портативной электротехники, в частности, сотовых телефонах, ноутбуках, цифровых фотоаппаратах и видеокамерах.

Литий-полимерный аккумулятор – усовершенствованный вариант первого. В виде начинки используется полимер, содержащий литий. Для устройств имеющих большое потребление энергии, более подходит литий-полимерный вариант.

Также литий добавляют в электролиты других типов аккумулирующих устройств, например, щелочного вида. Это значительно повышает их ёмкость и срок эксплуатации.

Литий, в частности, применяется в металлургической промышленности при изготовления различных необходимых сплавов. Изготовляются сплавы с золотом, серебром, кадмием, магнием, и медью. Эти сплавы нашли своё применение в различных космических и авиационных технологиях.

Для военных нужд, с применением лития, изготовляются керамические элементы для различной техники и особо крепкое стекло. Также он используется в радиотехнических и оптических областях. Литий также применяется в металлогалогеновых лампах.

Идёт этот металл и на медицинские нужды. Доказано, что в небольшом количестве он необходим для нормальной работы организма. Его содержат все внутренние органы. Он участвует во многих обменных процессах и стимулирует иммунитет. Он применяется в препаратах для лечения психологических заболеваний и благотворно сказывается на работе нервной системы.

До 2008 г цена на литий постепенно росли, потом в связи с экономическим кризисом заметно упали. Если в то время цена на килограмм лития составляла порядком 66 долларов, то позже она понизилась с отметки 6,5 тыс. долларов до 5 тыс. долларов за тонну продукта, и после почти не поменялась. Но данные расценки относятся к товару относительно низкого качества.

На более чистый продукт, идущий, например, на изготовление батарей, идёт соответствующая накрутка около 700-800 $. Производители, несмотря на это, предпочитают доплачивать за качество, поэтому доходы от надбавки пока стабильные. Резкого повышения цен в обозримом будущем не ожидается. Чистый литий купить можно будет, приблизительно, за 6 тыс. долларов за тонну.

Прогнозы мирового рынка лития дают определённые надежды на его развитие. Это в основном обусловлено новыми амбициозными проектами в области строения электромобилей, для которых использоваться будут соответственно литиевые аккумуляторы.

С каждым годом этот проект становится всё более реальным, в связи со злободневностью загрязнения окружающей среды выхлопными газами и повышенным спросом на доступные средства передвижения.

Особенно проблема актуальна для развивающихся стран. Но сама технология ещё сырая, в частности, это проблема с хорошими дорогами, и электрическими заправками. Поэтому крупных подвижек на мировом рынке лития в ближайшие годы не предвидится.

Простите, но мне хватило первого абзаца.

Да и потом, листая до этого окна, чтобы написать этот комментарий, краем глаза замечал фразы "автоматического переводчика". Нельзя так тупо копипастить, не читая что вообще написано. "литий это металл с щелочных свойств". Садитесь, 2.

(сам химик по образованию)

мои глаза кровоточить.

Смешивать натрий с калием-это безумие !

Горение разных химикатов

Правда ли, что опасно смешивать кипячёную и некипячёную воду?

. и какая вода лучше очищена.

Многие из нас с детства слышали, что нельзя разбавлять горячий чай некипячёной водой, потому что это может вызвать нарушение пищеварения. Мы решили разобраться, есть ли у этой рекомендации научное обоснование.

Встречается несколько версий, объясняющих, почему вредно подливать сырую воду к кипячёной. Согласно одной из них, некипячёная вода — «живая», а после кипячения она становится «мёртвой»: полезные вещества под воздействием высоких температур разрушаются. Считается, что у «живой» и «мёртвой» воды разная структура, поэтому их смешение вызывает кишечное расстройство.

На самом деле вода (WOW!) — простая молекула. Атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. При нагревании вода может превратиться в пар, но химически останется неизменной. В самой воде нет витаминов, но могут быть различные примеси и бактерии.

Ещё сто лет назад многие пили воду из колодцев, и она могла содержать патогенные организмы, избавиться от которых можно только с помощью кипячения. Не зная причин, а просто из жизненного опыта люди считали сырую воду опасной для здоровья и старались не добавлять её ни в напитки, ни в блюда. Историческая память об этом, видимо, основная причина, по которой люди боятся смешивать кипячёную и сырую воду до сих пор.

Сейчас мы пользуемся современным водопроводом и фильтрами или покупаем бутилированную воду. Чтобы понять, можно ли её добавлять, давайте разберёмся, какая же вода лучше очищена.

1. Водопроводная вода

Почти 90% россиян живут в домах с центральным водопроводом. Поступающая в кран вода проходит многоступенчатую очистку и считается пригодной для питья. Но от региона к региону качество воды может отличаться, к тому же в ней сохраняется остаточная концентрация дезинфектанта — хлора.

2. Фильтрованная вода

Для многих использование домашних фильтров — альтернатива очищению воды с помощью кипячения. Встроенные фильтры обратного осмоса настолько хорошо удаляют все примеси, что воде после этого может потребоваться искусственная минерализация. Но чаще всего люди пользуются фильтр-кувшинами и забывают регулярно менять картриджи, из-за чего в них начинают размножаться бактерии. Польза такой воды весьма условна.

3. Бутилированная вода

Согласно опросу ВЦИОМ, 16% россиян регулярно пьют бутилированную воду. В принципе, это та же фильтрованная вода, но разлитая в пластиковую тару. При неправильном хранении, как напоминает Роспотребнадзор, такая вода через некоторое время может стать опасной для здоровья.

4. Кипячёная вода.

Кипячение — простой и эффективный способ очистить воду и убить вредные бактерии. Рекомендуется довести воду до 100 °С и подержать на огне ещё минимум одну минуту.

Одно из исследований показало, что система мгновенного кипячения наравне с фильтрацией воды снижают концентрацию побочных продуктов дезинфекции питьевой воды примерно на 90%. Когда к кипячёной воде добавляют даже чуть-чуть сырой воды, то жидкость становится некипячёной.

Если вы уверены в качестве фильтрованной, бутилированной или водопроводной воды, то её можно абсолютно безопасно смешивать с кипячёной. А если у вас есть сомнения, то используйте воду только после кипячения. Оно на 100% обеззараживает воду, благодаря чему она не может вызвать диарею или другие расстройства пищеварения. Ваш Кэп.

Наш вердикт: заблуждение

Ещё нас можно читать в Телеграме, в Фейсбуке и в Вконтакте

В сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла).

Почитать по теме:

Почему элемент литий так называется

У меня возникают вопросы, которые другие люди сочтут слишком ничтожными, чтобы тратить время на поиски ответа. Однажды я задумался: почему литий назвали литием. Любой справочник укажет, что название происходит от древнегреческого слова λίθος, означающего «камень»; от того же корня пришли к нам слова «литосфера» и «литография». Но как они связаны с камнем, мне понятно, а почему самый легкий из металлов, элемент номер 3 в периодической таблице связали с камнем, пришлось разбираться.

Короткий ответ – потому что выделен из минералов, то есть из «камней». Но мало ли элементов было выделено из минералов. У автора открытия было настолько плохо с фантазией? Можно же было прославить если не себя самого, то свою страну, свой город, в конце концов, любимого древнеримского бога. Так кто же открыл литий и когда?

Ответ: шведский химик Юхан Август Арфведсон (1792–1841) в 1817 году. Мне это имя ничего не говорит. И вряд ли я его запомню. Есть элементы, чье открытие сопровождалось драматическими событиями, которые любят пересказывать научно-популярных книгах об истории химии. Литий в их число не попадает.

Арфведсону повезло родиться в богатой семье. Но еще больше повезло попасть учеником в лабораторию Йёнса Берцелиуса (1779–1848), который дал ему задание – изучить химический состав минерала петалита. Вот о Берцелиусе я много читал. Его можно причислить к «отцам современной химии». Достаточно упомянуть, что это он ввел современные символы элементов в виде сокращенных латинских названий и запись формул, используя цифровые индексы. Но во времена Берцелиуса их писали вверху.

Но это мы сейчас знаем, что это алюмосиликат лития, а когда Берцелиус давал задание своему способному ученику, состав петалита был неизвестен. Этот розоватый минерал впервые описал в 1800 году бразильский химик Жозе Бонифасиу де Андрада и Сильва (1763–1838), которого научная судьба занесла в рудники на шведском острове Утё, недалеко от Стокгольма.

Много ли вы знаете бразильских химиков? Я тоже ни одного не знал. А этот Андрада и Сильва потом станет важным политическим деятелем и первым премьер-министром независимой Бразилии, но состав петалита он устанавливать не пытался. Эта честь выпала юному (хотя ему было уже 25 лет, не такой уж студент, скорее, ассистент) Арфведсону.

Элементы кремний и алюминий были уже известны, кислород тем более. Сплавлением с карбонатами и осаждением нерастворимых соединений Юхан Август определил содержание кремния и алюминия в образце, но они объясняли только 96% массы петалита. Оставалось еще 4%, которые Арфведсон перевел в белый растворимый сульфат неизвестного металла. По химическим свойствам он был похож на натрий и калий. Но если бы это был сульфат натрия, то сумма массовых долей получалась 105% – нехорошо. Калий еще тяжелее, и растворимость солей была другой.

Арфведсон предположил, что выделил сульфат нового элемента – более легкого аналога натрия и калия. Периодический закон тогда еще не был сформулирован, зато новые элементы открывались постоянно, поэтому заявление было вполне в духе времени. Арфведсон мог ошибиться: так через несколько лет он будет думать, что выделил металлический уран, хотя это был его оксид UO2. Но с литием он попал в точку.

Биографы Берцелиуса считают, что тот заслуживает звание сооткрывателя лития, но Берцелиус уже открыл самостоятельно элементы церий и селен (вот у кого не было проблем с мифологическими названиями) и великодушно позволил своему студенту опубликоваться одному, без соавторства с начальством. Были времена. Правда, Арфведсон опубликовался по-шведски в местном журнале, а Wikipedia цитирует статью Берцелиуса без соавторов на немецком, где он описывает открытие и предлагает название «литион», изменившееся впоследствии в «литий», и можно подумать, что это профессор забрал себе всю славу.

Так почему же камень? Я так и не понял, кто придумал название – Арфведсон или Берцелиус – рискну предположить, что Берцелиус. Еще в 1810 году он был первым, кто разделил вещества на органические, которые требуют живого организма для своего создания, и неорганические, которые не требуют. Два других щелочных металла были открыты в живой природе (калий выделен из золы растений, а вот насчет натрия я удивлен: поваренная соль или кристаллическая сода камни камнями), поэтому третий такой металл, выделенный из минерала, был окрещен литием.

Веру в то, что органические вещества требуют живой организм для своего создания, подорвет в 1828 году другой ученик Берцелиуса Фридрих Вёлер, получив органическую мочевину из неорганического цианата аммония. Но до сих пор принято, что литий, в отличие от натрия и калия, не играет биохимической роли. Можно пытаться объяснить это его редкостью, но еще более редкие в Земной коре элементы – иод и селен – для биохимии важны, а одни из самых распространенных – кремний и алюминий – неважны. Можно только гадать почему. На другой планете все может быть по-другому.

Арфведсон пытался выделить простое вещество электролизом солей лития, но его батарейка оказалась слишком маломощной. А вскоре на него свалилось наследство от богатого дяди: он оборудовал частную лабораторию, которую хвалил сам Берцелиус, но заботы об имении, фабриках, жена, трое детей отнимали все его время, и наукой он больше не занимался.

Малые количества металлического лития получили британские химики Гемфри Дэви (1778-1829) и Уильям Томас Бранде (1788-1866). Бранде, верный сын эпохи, попробовал растворы солей лития на вкус и пришел к выводу, что они похожи на соли натрия и калия. То есть соленые – что логично. Изучать дальнейшие вкусовые и медицинские свойства лития он не стал.

В 1940-е годы австралийский врач-психиатр Джон Кейд (1912–1980) искал пути лечения маниакального синдрома (одна из фаз биполярного расстройства). Принятое тогда лечение электричеством не очень-то помогало. В моче буйных пациентов он заметил повышенное содержание мочевины и мочевой кислоты. И решил проверить их эффект на морских свинках. Так как мочевая кислота плохо растворима в воде, Кейд перевел ее в литиевую соль – урат лития.

К своему удивлению он отметил, что морские свинки не только не стали более буйными, а, наоборот, сидели спокойно в течение нескольких часов вместо того, чтобы, как обычно, носиться по клетке. Контрольный эксперимент показал, что дело не в мочевой кислоте, а в ионе лития. Джон Кейд, хоть и был человеком 20 века, решил принять дозу карбоната лития сам, чтобы убедиться в его безопасности. А когда не умер, дал ее своим пациентам, и некоторые сразу пошли на поправку.

Как точно работает литий в мозгу, ученые до сих пор не знают, хотя есть теории. И не таким уж безопасным он оказался. Из-за смерти четырех человек от передозировки литием FDA ждал до 1970 года, чтобы разрешить его применение в США. И только при условии постоянного контроля за концентрацией лития в крови. Вылечить биполярное расстройство так и не могут. Мозг – загадочный орган. Хорошей модели среди животных нет, а тестировать экспериментальные лекарства сразу на людях теперь строго запрещено.

А литий стал еще более известен с появлением литий-ионных аккумуляторов, использующихся во всех ноутбуках и смартфонах. За их разработку в 2019 году присудили Нобелевскую премию по химии Джону Гуденафу, Стэнли Уиттенгему и Акире Ëсино. Гуденаф примечателен не только фамилией (good enough переводится как «достаточно хорошо»: мол, современные аккумуляторы неидеальны, но good enough для получения Нобеля, что же выдадут за реально хорошие батарейки, на которых телефоны смогут неделю без подзарядки работать). Он является самым старым Нобелевским лауреатом (на момент присуждения премии) в истории: он родился в 1922 году, ему было 97 лет, и пишут, что он до сих пор продолжает работать, очередной патент в 2020 году получил. Если бы Джон Кейд столько прожил, тоже мог получить своего Нобеля по медицине. Я уверен, что на следующем фото Гуденаф ссылается именно на фото Кейда, только держит в руках батарейку, а не таблетку: