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Lithium
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Lithium
Allgemeines
Name	Lithium
Symbol	Li
Ordnungszahl	3
Gruppe	Alkalimetall
Zeitspanne	Periode 2
Block	S-Block
Serie	Alkalimetall
Farbe	Silber Weiss
Chemische Eigenschaften
Atommasse (Sie)	6,941
Elektronenkonfiguration	[Hallo]2s1
Oxidationsstufen	1
Elektronegativität (Pauling)	0,98
Atomradius (Uhr)	152
1 Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	520,23
2. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	7298,22
3. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	11 815,13
Physikalische Eigenschaften
Dichte (kg·ich−3)	534
Härte (Mohs)	0,6
Schmelzpunkt (k)	453,74
Siedepunkt (K)	1620
Aggregatzustand	Fest
Schmelzwärme (kJ mol−1)	3,0
Verdampfungswärme (kJ mol−1)	147,7
Van-der-Waalse-Radius (pm)	182
Kristallstruktur	Junges
Molarvolumen (m3mol−1)	13,1
Schallgeschwindigkeit (mso−1)	6000
Spezifische Wärme (J kg−1·K−1)	3600
Wärmeleitung (Wich−1·K−1)	84,8
SIEinheiten und Standardtemperatur und -druck werden verwendet, sofern nicht anders angegeben
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Lithium ist ein Chemisches Element mit Symbol Li und Ordnungszahl 3. Es ist ein silbriges Weiß Alkalimetall.

Entdeckung

Lithium war in 1817 entdeckt von Johan Arfwedson. Der Name leitet sich von der Altgriechisch λίθος (lithos) bedeutet „Stein“. Arfwedson hat das Element bei Recherchen entdeckt Mineralien das kam von der Utö-Minen auf der schwedischen insel utö. Christian Gmelin beobachtet in 1818 dass Lithiumsalze in einer Flamme eine leuchtend rote Farbe ergaben. Jedoch konnte keiner Lithium isolieren. Die erste Isolierung von Lithium geschah während der Elektrolyse von Lithiumoxid durch William Thomas Brande. Im 1923 Lithium wurde zuerst in großem Umfang von den Deutsche Unternehmen Metallgesellschaft AGwobei Lithium durch Elektrolyse einer Mischung aus Lithiumchlorid und Kaliumchlorid gewonnen wurde.

Anwendungen

Die beiden weltweit wichtigsten Absatzmärkte sind Keramik und Glasindustrie und die Bewerbung bei Batterien wächst schnell. Beide Absatzmärkte repräsentieren etwa ein Drittel der Gesamtnachfrage.^[1] Die Nachfrage steigt rasant, vor allem aufgrund der Einführung von Elektroautos mit Lithium-Batterien.^[1]Tesla-Motoren baute eine große Batteriefabrik in Nevada, Gigafactory 1 die im Januar 2017 in Betrieb genommen wurde.^[1]

• Lithiumcarbonat und Lithiumcitrat werden als Arzneimittel zur Unterdrückung von Manie und Depression. Im Allgemeinen werden diese Medikamente allgemein als bezeichnet Lithium, der Name des Wirkstoffs (der Li-Ion).
• Lithium wird in Wärmetauscherlösungen verwendet. Es hat eine große spezifische Wärme.
• Die Li-ion ​​ist sehr klein. Es gibt einige Feststoffe mit einer Schichtstruktur, bei der es zwischen die Schichten eindringen kann. Diese Interkalate sind interessante Materialien für Trockenbatterien.
• Lithium hat ein hohes elektrochemisches Potential. Das Metall wird in der organische Synthese.
• Das Halogenide, wie Lithiumchlorid und Lithiumbromid, sein hygroskopisch und werde wie Trockenmittel benutzt.
• Es stearat ist ein weit verbreitetes Schmiermittel bei hohen Temperaturen.
• Lithium wird speziellen Glasarten zugesetzt, beispielsweise Glas für Teleskopspiegel. Es wird auch Glas hinzugefügt, um es hitzebeständig zu machen.
• Die Reaktivität von Lithium mit Wasser wird als Energiequelle zum Antrieb von a Torpedo.

Bemerkenswerte Funktionen

Lithium ist das leichteste Metall. In seiner reinen Form ist es ein weich glänzendes graues (silbernes) Material, das an der Luft schnell oxidiert. Es reagiert auch schnell mit Wasserabgabe Wasserstoff, aber es ist das am wenigsten reaktive Element der Alkalimetalle. In der Flamme gibt es eine rote Farbe.

Aus seinen Salzen kann das Metall auf elektrochemischem Wege durch Elektrolyse beispielsweise des Chlorids freigesetzt werden:

Kathode:	${displaystyle {ce {Li(aq) e^-}}}$	${displaystyle {ce {-> Li(aq)}}}$
Anode:	${displaystyle {ce {2Cl^-(aq)}}}$	${displaystyle {ce {-> Cl2(g) 2 e^-}}}$

Lithium ist ein Metall mit einer Dichte von nur halb so viel wie Wasser, aber weil es so reaktiv und weich ist, kann es nicht als Baumaterial verwendet werden. Als solche ist es nicht weit verbreitet.

Aussehen und Bestände

Das Element kommt in bestimmten Gesteinsarten und im Wasser vieler Quellen vor. Auch der Mineralienlepidolith, Spodumen, Blütenblatt und Amblygonit sind lithiumhaltige Verbindungen. Die Hauptproduzenten sind Chili und Australien. In Chile ist es SalzseeSalar de Atacama der Hauptproduktionsstandort. Im Jahr 2014 produzierten beide Länder jeweils rund 13.000 Tonnen, gefolgt von den Volksrepublik China mit 5.000 Tonnen.^[1] Diese drei Länder hatten 2014 zusammen einen Anteil von 85 % an der Weltproduktion, die sich in diesem Jahr auf 36.000 Tonnen belief.^[1] Produktion in der Vereinigte Staaten lag 2013 bei 870 Tonnen. Dort wird Lithium aus der Sole des Searles Salzsee in Nevada. Die weltweiten Gesamtreserven wurden auf 13,5 Millionen Tonnen geschätzt, die Hälfte davon in Chile.^[1] Im Jahr 2014 wurde die weltweite Nachfrage auf 33.000 Tonnen geschätzt, eine Verdoppelung gegenüber 2008, als der Jahresverbrauch bei rund 16.000 Tonnen lag.^[1] Neben der Bergbauproduktion wird Lithium auch durch Recycling verfügbar.

Gewinnung von Lithium aus Sole

Die Gewinnung von Lithium aus Sole (Salzwasser) ist in den meisten Fällen wirtschaftlich rentabler als aus festem Erz. Dafür gibt es verschiedene Methoden:

• Verdunstung: Ein Becken wird mit Sole gefüllt, wonach ein Teil des Wassers durch Sonne und Wind verdunstet. Es Natriumchlorid, was weniger lösbar ist als Lithiumchlorid, fällt teilweise aus und wird ausgetragen. Der Vorgang wird mit der restlichen Flüssigkeit wiederholt, die das Lithiumchlorid noch gelöst enthält. Durch mehrmaliges Wiederholen dieses Vorgangs wird die Salzlösung immer konzentrierter und das Natrium/Lithium-Verhältnis in der Lösung verschiebt sich immer mehr in Richtung Lithium.^[2]
• Extraktion: Der Sole wird ein Extraktionsmittel zugesetzt, das selektiv Lithiumionen bindet. Wenn sich ein Gleichgewicht eingestellt hat, wird das Extraktionsmittel erneut von der Sole abfiltriert und regeneriert. Ein Beispiel für ein solches Extraktionsmittel ist Titansäure.^[3]

Zunächst wird der Sole, aus der das Lithium gewonnen werden soll, Titansäure zugesetzt:

${Displaystil {ce {H2TiO3(s) 2 Li(aq) <=> Li2TiO3(s) 2 H(aq)}}}$

Nach einigen Stunden wird das entstandene Lithiumtitanat wieder aus der Sole gefiltert und in regeneriert Salzsäure:

${displaystyle {ce {Li2TiO3 (s) 2 HCl (wässrig) <=> H2TiO3 (s) 2 LiCl (wässrig)}}}$

Schließlich wird die resultierende Lithiumchloridlösung zu festem Lithiumchlorid eingedampft und die regenerierte Titansäure wird recycelt.

Kommt in der Natur vor

Lithium als Mineral ist ungleichmäßig über die Erdoberfläche und ist häufiger in Tabak,^[4] in einigen Mineralwässern, in Kartoffeln, Tomaten, Korn, Kohl,..^[5]

Isotope

sehen Isotope von Lithium für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Es gibt zwei natürliche stabile Isotope ⁶Li (7,5%) und ⁷Li (92,5%). Das Isotopenverhältnis Ist eingeschaltet Boden vorbehaltlich lokaler Abweichungen aufgrund einiger geologisch Prozessen ist der Austausch eines Isotops einfacher als eines anderen. Das ist wie Fraktionierung. In zum Beispiel Mineralien kann Li der oktaedrische Ort von Magnesium und Eisen übernehmen, ⁶Li macht das einfacher als ⁷Li.

Lithium, genauer gesagt das Isotop ⁷Li, wäre schon in der Urknall (Urknall) entstehen (Theorie), die schwereren Elemente stammen aus Nukleosynthese in den später entstandenen Sternen.

Ionen

Toxikologie und Sicherheit

Obwohl Lithiumlösungen nicht besonders toxisch sind, sollten sie aufgrund ihrer medizinischen Wirkung mit Vorsicht gehandhabt werden. Das Metall ist brennbar und kann bei Kontakt mit Wasser Explosionen verursachen. Kontakt mit der Haut sollte vermieden werden.

Externe Links

• Lenntech.nl - Lithium (Element)
• (und) EnvironmentalChemistry.com - Lithium (Element)
• (und) WebElements.com - Lithium (Element)
• (und) Gewinnung von geothermischem Lithium

Siehe die Kategorie Lithium von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.