2. Presentazione
Il litio è l'elemento chimico della tavola
periodica che appartiene al primo gruppo:
metalli alcalini.
Ha simbolo Li e numero atomico 3, il peso
atomico è 6,94.
3.
4. Caratteristiche e proprietà
Il litio, nella forma pura, è un metallo soffice color
argento, che si ossida rapidamente a contatto
con l'aria o l'acqua. È più leggero degli elementi
solidi (densità 0,53 g/cm3
, a 20 °C) ed è usato
principalmente nelle batterie, e come
componente in alcuni medicinali.
All’aria secca non si ossida, ma in aria umida
ingiallisce e si trasforma nell’ossido Li2O( 2 atomi
di litio e 1 di ossigeno); fonde a 180,5 °C e bolle a
1336 °C.
5. Come si presenta in natura e dove si
trova
È moderatamente diffuso in natura: è contenuto
in alcune acque minerali, nelle ceneri di molte
piante (tabacco, tè ecc.) e in diversi minerali.
Fra questi i più importanti, ai fini
dell’estrazione del metallo, sono
l’ambligonite, la lepidolite e lo spodumene;
7. Applicazioni: le batterie
La tecnologia moderna ha messo a disposizione di tutti una gran quantità di
dispositivi elettronici portatili, quali cellulari e computer, che necessitano
di batterie leggere, ricaricabili e di lunga durata per esser alimentati.
Inoltre la possibilità di avere notevoli quantità d’energia erogata in tempi
lunghi mediante un sistema leggero è di sicuro interesse anche in altri
campi, tra i quali quello degli autoveicoli. Tali esigenze hanno portato alla
ricerca di batterie compatte e con un’elevata densità d’energia e al
conseguente sviluppo delle batterie a ioni di litio. Queste sono
vantaggiose rispetto ad altre tecnologie. Il voltaggio raggiungibile dalle
celle ( circa 4V ) è possibile grazie all’utilizzo di elettroliti non-acquosi (il
litio reagirebbe in presenza d’acqua).
Il meccanismo di funzionamento delle batterie al litio si basa sulla migrazione
di ioni di Li che vengono ciclicamente estratti da e introdotti in una
matrice ospite (elettrodo) durante i processi di ricarica ed utilizzo.
Parallelamente alla migrazione degli ioni avviene la riduzione/ossidazione
della matrice ospite, che provoca il flusso esterno degli elettroni.
8.
9. Applicazioni: nella metallurgia
La spinta per lo sviluppo delle leghe a base di litio fu, negli anni ’70, la crescita
del costo del carburante per aerei; inizialmente si cercarono quindi delle
leghe che potessero sostituire, senza modifiche progettuali, quelle già
allora esistenti, ma più leggere. Tuttavia le leghe di alluminio a base di litio
dimostrarono delle caratteristiche peculiari da valutare attentamente.
Nonostante l’entusiasmo iniziale il loro sviluppo fu inizialmente bloccato
dalle difficoltà tecnologiche inerenti la produzione, dovute alla reazione
esplosiva che queste leghe allo stato liquido hanno con l’acqua. Anche se
la produzione resta una fase delicata, le iniziali difficoltà sono state in
parte superate.
L’industria aeronautica è il campo di maggior applicazione di queste leghe, in
quanto i maggiori costi (3-4 volte superiori a quelli delle leghe più
tradizionali) sono compensati dall’importanza di ridurre al minimo i pesi.
11. Applicazioni: nelle farmaceutica
Ci sono farmaci che hanno avuto una storia davvero curiosa,
guidata dal caso. Tra questi il litio, usatissimo ancora oggi per
curare la depressione ciclotimica o"sindrome affettiva
bipolare", quella cioè in cui si alternano periodi di
depressione e disperazione a periodi di euforia maniacale.
Tuttavia l’uso eccessivo di Sali di Li può comportare conseguenze
gravi.
Effetti collaterali a cui si può andare incontro nell'utilizzo
del litio sono:
Sintomi premonitori del sovradosaggio sono: tremori, vomito,
difficoltà di parlare, sonnolenza e in alcuni casi anche coma.
12. Curiosità
Il litio è stato scoperto da J.A. Arfwedson (1817) nel minerale petrolite, ma
isolato nel 1855 da R.W. Bunsen.
Nella farmaceutica la scoperta del litio è stata casuale. Inconsciamente, fu
uno psichiatra australiano, John Cade, negli anni quaranta, convinto che
alla base della depressione ci fosse una carenza di acido urico;
pensò allora di usare l'acido urico per curare tale malattia, e lo usò
sottoforma di un sale di litio. Il farmaco ebbe l'effetto desiderato, ma
l'osservazione di Cade non venne ripresa fino alla metà degli anni
cinquanta, quando uno psichiatra danese, Mogens Schou, lesse l'articolo
originale di Cade e provò a sua volta a valutare l'efficacia dell'acido urico
nella terapia della depressione. Si accorse però che ad agire era il sale di
litio. Provò allora a usare semplicemente il litio per trattare la
depressione, e ne dimostrò la notevole efficacia nel controllare la
malattia. Cercò subito qualche casa farmaceutica che lo producesse su
larga scala, ma nessuna sembrava interessata a produrre una molecola
che non poteva essere brevettata poichè i sali di litio sono composti
comuni, già presenti in natura.
