Den lättaste kända metallen kan också göra ditt humör lättare. Litium, atom nummer 3, är ett element i många användningsområden. Det används för tillverkning av flygplan och i vissa batterier. Det används också inom mentalhälsa: Litiumkarbonat är en vanlig behandling av bipolär störning, vilket hjälper till att stabilisera vilda humörsvängningar orsakade av sjukdomen.
Litium har en prickig upptäcktshistoria - bokstavligen. En brasiliansk naturforskare och statsman, Jozé Bonifácio de Andralda e Silva, upptäckte mineral petaliten (LiAISi4O10) på den svenska ön Utö på 1790-talet, enligt Royal Society of Chemistry (RSC). Mineralet är vitt till grått, men när det kastas i eld blossar det ljusröd.
1817 upptäckte den svenska kemisten Johan August Arfwedson att petaliten innehöll ett tidigare okänt element. Han kunde inte isolera metallen helt, men isolerade ett av dess salter. Namnet litium kommer från "litos", det grekiska ordet för "sten".
Det tog fram till 1855 för någon att isolera litium: den brittiska kemisten Augustus Matthiessen och den tyska kemisten Robert Bunsen ledde en ström genom litiumklorid för att separera elementet.
Fysikaliska egenskaper
Enligt Jefferson National Linear Accelerator Laboratory är litiumets egenskaper:
- Atomnummer (antal protoner i kärnan): 3
- Atomisk symbol (på det periodiska elementet): Li
- Atomvikt (atomens medelmassa): 6.941
- Densitet: 0,534 gram per kubikcentimeter
- Fas vid rumstemperatur: fast
- Smältpunkt: 356,9 grader Fahrenheit (180,5 grader Celsius)
- Kokpunkt: 2448 grader Fahrenheit (1342 grader Celsius)
- Antal isotoper (atomer av samma element med ett annat antal neutroner): 10; 2 stabil
- Vanliga isotoper: Li-7 (92,41 procent naturligt överflöd), Li-6 (7,59 procent naturligt överflöd)
Hjärnan på litium
Litium är en speciell metall på många sätt. Den är lätt och mjuk - så mjuk att den kan skäras med en kökskniv och så låg densitet att den flyter på vatten. Det är också fast vid ett brett temperaturområde, med en av de lägsta smältpunkterna för alla metaller och en hög kokpunkt.
Liksom dess andra alkalimetall reagerar natrium, litium med vatten i prålig form. Kombinationen av Li och H2O bildar litiumhydroxid och väte, som typiskt brister i röd flamma.
Litium utgör bara 0,0007 procent av jordskorpan, enligt Jefferson Lab, och den finns bara inlåst i mineraler och salter. Dessa salter har kraften att förändra hjärnan: Litiumsalter var de första läkemedlen som godkänts av Food and Drug Administration för att behandla mani och depression, enligt National Institute of Mental Health.
Idag är litiumkarbonat den förening som oftast säljs som läkemedel. Ingen vet exakt hur litium fungerar för att stabilisera humöret. Studier visar flera effekter på nervsystemet. Under 2008 rapporterade till exempel forskare i tidskriften Cell att litium avbryter aktiviteten hos en receptor för neurotransmitteren dopamin. Det verkar också sänka hjärnvolymen, enligt en studie från 2011 i tidskriften Biologisk psykiatri (även om denna forskning bestrids varmt)
I en studie med maskar fann biologer vid MIT att litium hämmar ett viktigt protein i maskarnas hjärna, vilket gör att neuroner kopplade till ett undvikande beteende blir vilande. I huvudsak slutade maskarna att undvika skadliga bakterier utan det proteinet. Resultaten, som måste replikeras hos människor, tyder på att elementet tystar vissa nervceller i hjärnan och kan ha en lugnande effekt, rapporterade forskarna 2016 i tidskriften Current Biology.
Litium i rymden
Litium, liksom de första och andra lättaste kemiska elementen (väte respektive helium), är de enda elementen som skapades vid universumets födelse, enligt NASA. Enligt Big Bang Theory bör dock universum hålla tre gånger så mycket litium som kan redovisas i de äldsta stjärnorna, en fråga som kallas det saknade litiumproblemet. Denna "saknade litium" -upptäckt gjordes först på 1980-talet, säger Pasquale Serpico, en kosmolog vid National Centre for Scientific Research (CNRS) och University of Savoy Mont Blanc i Frankrike. Det skapade en "spänning", sa Serpico, mellan vad Big Bang-uppgifterna och observationerna av stjärnor berättade för forskare om litiums överflöd.
Astrofysiker fortsätter att undersöka för att hitta detta "saknade" litium eller för att förklara varför det saknas. Faktum är att forskare nyligen hittade en gigantisk stjärna som innehar 3 000 gånger mer litium än vanliga "jättar", rapporterade de i augusti 2018 i tidskriften Nature Astronomy. De kom med två möjliga förklaringar: jättestjärnan svalde sin planet och absorberade litium ombord; litium kan också ha bildats inuti stjärnan och nått dess yta innan värmen i de djupa skikten förångade den, enligt ett uttalande om fyndet.
Mer om litium
- Litium-ion-batterier är nyckeln till lätt, uppladdningsbar ström för bärbara datorer, telefoner och andra digitala enheter. Enligt U.S. Geological Survey ökade Argentina och Chile litiumproduktionen 15 procent vardera 2014 bara för att möta den växande efterfrågan. I hela världen hoppade produktionen 6 procent det året.
- Litium och en annan batterikomponent, kobolt, kan bli knapp när efterfrågan ökar, sade Stefano Passerini och Daniel Buchholz, båda vid Helmholtz Institute Ulm i Tyskland, i ett uttalande som beskriver deras analys av framtida tillgänglighet av de element som publicerades 2018 i tidskriften. Naturrecensioner Material. Dessutom är båda koncentrerade i mindre politiskt stabila länder, avslöjade studien. Som sådan uppmanade forskarna att utveckla nya batteriteknologier baserade på andra, icke-giftiga element.
- USA har en litiumgruva i Nevada, enligt USGS. Chile och Australien producerar världens mest litium.
- Naturligt förekommande litium i dricksvatten korrelerar med lägre självmordsnivåer, enligt en studie från 2009 som belyser litiums roll i hjärnan. Men psykiatriker är noga med att förskriva litium i höga doser, särskilt för att det kan passera genom moderkakan och har okända effekter på det utvecklande fostret.
- På en lättare not är elementet en del av firande fyrverkerier: En blandning av litium- och strontiumsalter, tillsammans med några andra kemikalier, skapar showens lysande röda färg.
Ytterligare resurser:
