Літій – метал або металоїд? Властивості і застосування літію
Опубликованно 08.12.2017 15:28
Властивості літію дозволяють використовувати його в науці і техніці, ядерній енергетиці, промисловості та медицині. Речовина поширене у багатьох мінералах земної кори, у морській воді і в складі зірок-гігантів. Людський організм теж насилу справляється без нього. Метал або металоїд літій? Яка його природа і властивості? Давайте з'ясуємо це.Літій – метал або металоїд?
Його назва пов'язана з грецьким словом "камінь" і вперше звучало як "літіон". Все із-за того, що він був виявлений в каменях або ж мінералах. До XIX століття не було відомо, метал літій або металоїд. Про існування такого елемента ніхто і не здогадувався, поки швед Йоган Авфердсон в 1817 році не виявив невідому луг в мінералах сподумене і петалите.
Через активність речовини вченому не вдалося отримати з лугу елемент. Зате роком пізніше це зробив англієць Хэмфпри Деві допомогою електролізу. Після цього його можна було вивчати, і науковий світ зміг дізнатися, що таке літій. Виявилося, що це легкий і м'який метал з досить цікавими властивостями.
Вже через чверть століття його навчилися отримувати промисловим шляхом і відразу знайшли йому застосування. Літій використовували в медицині, призначаючи його від головного болю, подагри і ревматизму. Хоча реальна його користь при цих недугах доведена не була. У XX столітті на основі карбонату літію з'явився напій з лимоном і лаймом. Зараз він відомий як 7Up, але з'єднання металу в нього вже не входять.На що він здатний
Тепер, коли ми знаємо метал або металоїд літій, давайте поговоримо про його особливості. Елемент літій з атомним номером 3 зазвичай позначається символом Li. Як проста речовина він має світлим сріблястим кольором та надзвичайно малою масою. Серед всіх металів на планеті найлегший.
Він також володіє найменшою щільністю – всього 0,534 г/см3, що майже в два рази менше, ніж у води. Літій м'якше свинцю. Приклавши трохи зусиль, його можна розрізати ножем. Він представляє групу лужних металів, в якій має найвищу температуру кипіння (1339,85 °C) і плавлення (180,54 0176 °С).
Важливою характеристикою літію є його реакції на повітря. Взаємодіючи з киснем, він окислюється і покривається плівкою оксидів, карбонатів. Це єдиний метал, який реагує з азотом повітря при кімнатній температурі. При цьому він покривається чорним нальотом нітриду літію. При плавленні з температурою від 100 до 300 градусів він перестає окислюватися відразу ж після утворення оксидної плівки.
З водою метал реагує відносно спокійно, виділяючи водень і гідроксид літію. Якщо в ході реакції підпалити утворюється водень, то іони металу зроблять полум'я рожево-червоним.
Якщо ж просто підпалити літій, то його полум'я стане білим. А ось при підпалі на піску він вступить в реакцію з кремнієм і пофарбує вогонь помаранчевим кольором. З сірої, мідним купоросом і деревом літій горить дуже активно, вибухаючи або утворюючи безліч іскор.У природі
На нашій планеті літій зустрічається тільки в з'єднаннях. Він міститься в морській воді в кількості приблизно 0,17 мг/л і в сильно солоних озерах. Він також міститься в верхній шарах земної кори в кількості 21 г/т.
Літій в основному міститься в лепидолитах, сподуменах, петалитах, литиофилитах, амблигонитах і циннвальдитах. Зустрічається разом з рідкісними елементами в пегматитах і онгонитах. Він може утворювати самостійні мінерали, а може заміщати в них калій.
Метал присутній і в космосі, головним чином в зірках-гігантах. Величезна кількість літію знаходиться в об'єкті Торна-Житкова, який складається з червоного гіганта з нейтронної зіркою всередині.Де його видобувають
Літієві родовища є на всіх материках нашої планети. Вони зустрічаються в Бразилії, Чилі, Аргентині, Конго, Сербії, Китаї, Австралії, США. Сам по собі метал не дуже рідкісний, але в багатьох породах він дуже розпорошений, і його видобуток супроводжується великою вартістю і зусиллями.
Рентабельних родовищ літію небагато. Майже половина покладів металу залишається невикористаною досі. Більшу частку світового видобутку контролюють лише три підприємства з Австралії, Канади і Зімбабве. А от найбільші родовища знаходяться в Південній Америці.
Приблизно 60 % світового літію знаходиться в Болівії на висохлому озері Уюні. Це найбільший солончак на планеті. Тут, серед білосніжного соляного покриву, знаходяться калюжки, що містять величезну кількість металу.Застосування
Літій не використовують у чистому вигляді, так як він занадто активний. Як правило, його сплавляють з іншими металами, наприклад, з натрієм. Властивості літію знайшли застосування в металургії – він підвищує міцність і пластичність сплавів. В ядерній енергетиці його використовують в якості теплоносія. З ізотопу літій-6 отримують гелій-3.
Метал використовують при створенні кераміки, скла, гуми і надчистих металів. Їм наповнюють лужні акумулятори та газорозрядні лампи. У текстильній промисловості за допомогою літію відбілюють тканини, у фармацевтиці він потрібен для виготовлення косметики.
Біологічна роль
Крім навколишнього середовища, літій також міститься в рослинах і тваринах. В організмі людини він присутній в серці, надниркових залозах, у крові та плазмі, печінки, легенів та щитовидної залозі. Він необхідний нам для підтримки імунітету, захисту від алергії і розладів нервової системи, обміну жирів та вуглеводів.
На добу людина потребує приблизно 100-200 мкг літію. Його містить картопля, морква, листя салату, гриби, підосичники, персики, редис, мінеральні води, м'ясо, риба, яйця, помідори, пасльонові і т. д.
Він знижує збудливість нервової системи, завдяки чому часто використовується в медицині. Препарати з літієм призначають при депресії, афективних розладах, хвороби Альцгеймера. Але у великих кількостях метал шкідливий для організму. Отруєння ним призводить до нудоти, жадобі, зниження лібідо, дерматитів, запаморочень, втрати координації, а в окремих випадках і комі.
Категория: Студентам