اقرأ في هذا المقال
مفهوم الليثيوم
الليثيوم: هو عنصر من العناصر الكيميائيّة، رمزه الكيميائيّ”Li”، عدده الذريّ يساوي”3″، يقع في الدورة الثانية والمجموعة الأولي من الجدول الدوري، يُعتبر الليثيوم في تصنيفه الكيميائي من أول الفلزات القلويّة، إضافةً إلى كونه فلز له لون أبيض فضي.
لا يمكن أن يتواجد عنصر الليثيوم بشكل حر في الطبيعة؛ نظراً لنشاطه الكيميائيّ الكبير، الأمر الذي يتطلب أن يتم حفظه في وسط حاوي على كمية من الزيوت المعدنيّة، إلى جانب ذلك فإنّ عنصر الليثيوم يتفاعل مع النيتروجين الموجود في الهواء الأمر الذي يجعله يتحوّل إلى نتريد الليثيوم وذلك عندما يكون الوسط جافاً، وفي حال كان الوسط رطباً سيتم تشكيل طبقة رمادية على سطح الليثيوم حيث تتكوّن هذه الطبقة من هيدروكسيد الليثيوم.
تواجد الليثيوم
من الممكن أن يتم العثور على كميّات قليلة من الليثيوم على شكل أملاح موجودة في المياه المعدنية وفي جسم الإنسان، ولكن يجب التنبيه إلا أنّ هذا العنصر لا ينتمي إلى أي فئة من المُغذيّات الضرورية، مما يعني أنّه ليس له أي أهمية حيوية.
تحتوي العديد من النباتات واللافقاريات على كميّات كبيرة من الليثيوم، كما أنّه من الممكن أن يتواجد في الفقاريات ولكن بكميّات قليلة نوعاً ما، مما يعني أن الليثيوم يتواجد في الأحياء البحريّة بكميّات أكبر من تواجده في الأحياء على الياسبة، إضافةً إلى تواجده في العديد من المُغذيات ومياه الشرب، ومن هذه المُغذيات اللحم والبيض والسمك.
تشكُّل الليثيوم
تم تشكُّل الليثيوم بعد حدوث الانفجار العظيم، ولكن كانت نسبة تواجده في الكون قليلة بالمقارنة مع باقي العناصر الأخرى، هذا وقد تحتوي النجوم على كميات كبيرة من الليثيوم، حيث وجِد أن النجوم القديمة تقوم باستهلاك كميّات كبيرة من الليثيوم ومن ثم تنقله إلى داخلها، في حين تعمل النجوم الحديثة وفي أثناء تصادمها مع البروتون على تحويل الليثيوم إلى ذرتي هيليوم.
هذا وقد يتم الحصول على الليثيوم عن طريق القيام بفصله عن معادنه، في حين يتم الحصول على أملاحه من البحيرات المالحة أو من الينابيع الحارة إضافةً إلى احتواء الترسُّبات الملحيّة على كميّات وفيرة من هذا العنصر، حيث يتم تحضيره والحصول عليه عن طريق تعرُّض المياه للتبخر مع إضافة كميات من كربونات الصوديوم ومن ثم يتم وضع المزيج الناتج في أحواض خاصة مع ضرورة تعرُّضها لأشعة الشمس.
نظائر الليثيوم
يحتوي الليثيوم على مجموعة من النظائر، ولكنه يحتوي بشكل رئيسيّ على نظيرين مُستقريّن هما: li 6، li 7، حيث يتواجد النظير”7″ بشكل كبير جداً في الطبيعة بالمقارنة مع النظير”6″، أمّا عن طاقة الإرتباط النوويّة لتلك النظائر فتمتاز بانخفاض قيمتها.
هذا وقد يُعتبر النظير”7″ واحداً من أهم النويدات الالإبتدائيّة الناتجة في أثنااء عملية الانفجار العظيم، وعلى الرغم من كميّة توافر نظائر الليثيوم الكبيرة إلا أنّ هذه الكمية يتم استهلاكها بشكل كامل في أثناء عملية احتراق الليثيوم، كما أنّه وفي أثناء حدوث بعض العمليات الطبيعية كتشكيل المعادن مثلاً سيحدث تجزُّئ لكلا النظيرين وانفصالهما عن مكوناتهما الأصلية.
نتريد الليثيوم
هو مركب كيميائيّ، له صيغة كيميائيّة خاصة به، يتم تحضيره عن طريق تفاعل العناصر التي تعمل على تكوين ذلك المركب، حيث يتم هذا التفاعل عن طريق القيام بتسخين عنصر الليثيوم الموجود في الجو.
يحتوي هذا المركب على مجموعة من البلورات ذات اللون الأحمر المائل في أغلب الأحيان إلى البني، إضافةً لكونه المركب الوحيد الثابت من بين باقي المركبات القلوية الأخرى.
استخدامات الليثيوم
- تم استخدامه بشكل كبير في صناعة صابون الليثيوم الذي يتم استخدامه في تشحيم محركات الطائرات.
- يتم استخدام معظم أملاح الليثيوم في علاج العديد من الأمراض كأمراض الإضطرابات النفسية والهلوسة.
- دخل بشكل كبير في صناعة الإلكترونيات بشكل كبير خاصةً في صناعة بطاريات الليثيوم المُختلفة، حيث تمتاز هذه البطاريات بقابليتها على إعادة شحنها.
- يمكن استخدام أكسيد الليثيوم بشكل كبير جداً في صناعة الزجاج وذلك كصهاره يتم من خلالها معالجة السيليكا.
- يعمل الليثيوم على خفض قيمة معامل التمدُّد الحراري، الأمر الذي يجعله يدخل في عملية تزجيج الخزف (وهي عملية يتم فيها إضافة جزء من المينا إلى الخزف وخلطهما معا؛ حتى يتم تشكيل طبقة لامعة على السطح).
- يدخل الليثيوم في تركيب شحوم التزليق، حيث يُعرّف التزليق على أنّه عملية يتم فيها تقليل الاحتكاك بين سطحين لتسهيل الحركة فيما بينهم.
- يُعتبر الليثيوم مادة أساسية في عملية التعدين حيث يتم استخدامه في عملية اللحام العادي والقصدير.
- يدخل الليثيوم في العديد من التطبيقات النوويّة، فمثلاً يتم استخدام أحد نظائره في انتاج نظير الهيدروجين المعروف باسم التريتيوم، إضافةً إلى استخدامه في عملية صيد النيوترون أثناء حدوث الإندماج النووي.
- يتم استخدام مركبات الليثيوم في صناعة الألعاب النارية والمواد المتوهجة؛ نظراً لكونه يظهر عند تعرضه لوهج باللون القُرمزيّ اللامع.
- يمكن استخدام بعض من مركبات الليثيوم في تجفيف التيارات الغازية.
- يمكن استخدام أملاح الليثيوم في العديد من المجالات، حيث يتم استخدام أملاح هيدروكسيد الليثيوم وفوق كلورات الليثيوم في عملية تركيب مولدات الأكسجين الكيميائية.
- يمكن استخدام الليثيوم في صناعة العديد من المواد البصرية كالعدسات الموجودة في أجهزة الأشعة تحت الحمراء.
- يمكن اعتبار الليثيوم على أنّه وقود يدخل في تشغيل المحركات والصواريخ.
خصائص الليثيوم
- يُعتبر الليثيوم أخف العناصر الكيمائية الصلبة وأقلها وزناً، إضافةً إلى كثافته المنخفضة.
- يمتاز الليثيوم بقدرته على أن يطفو في الزيوت الكهروالهيدروكربونية.
- يُعتبر الليثيوم من العناصر الطريّة واللّينة؛ الامر الذي يجعله قابل للقطع بسهولة.
- يمتلك الليثيوم أعلى نقطة انصهار بالمقارنة مع باقي الفلزات القلوية.
- يمتلك الليثيوم سعة حرارية نوعية عالية جداً.
- يمتاز الليثيوم ببنيةٍ بلورية مكعبة الشكل.
- يظهر الليثيوم بالعديد من الأشكال المُتآصلة.
- يحتوي الليثيوم على إلكترون تكافؤ واحد موجود في مداره الأخير.
- يُعتبر الليثيوم من العناصر النشيطة كيميائياً.
- يمتاز بقدرته على التفاعل مع غاز الهيدروجين حتى يتم تكوين هيدريد الليثيوم.
- يتواجد الليثيوم في أغلب الأحيان بتراكيز ضئيلة جداً على الرغم من وفرته العالية نسبيّاً.
الامور الواجب مراعاتها عند استخدام الليثيوم
يؤدي التعرض إلى استنشاق كميات كبيرة من غاز الليثيوم إلى الإصابة بالعديد من الامراض، حيث أنّه قد يؤدي إلى حدوث تهيُّج في الأنف والحنجرة كما أنّه يؤدي إلى تكوين سائل في الرئة، لذلك يُنصح بعدم ملامسة الجلد لليثيوم بشكل مباشر، ومن الامور الواجب لتباعها عند استخدام هذا الغاز:
- يُنصح من يقوم باستخدام أو تعبئة هذا الغاز بارتداء واقيات في اليد ووضع كمامات على الأنف.
- يجب أن تتم عملية حفظ وتعبة الليثيوم في مكان آمن وبعيد عن الأحياء.
- يجب ضبط درجة حرارة الغرفة بحيث لاتكون مرتفعة ولا منخفضة.
- في حال تم حدوث حرائق ونظرا لكون الليثيوم من الغازات سريعة الاشتعال فإنه ينصح باستخدام غازات خاملة مثل غاز الآرغون لإطفاء الحريق، كما أنّه ومن الممكن استخدام كمياّت من الملح أو الرمل لإطفاء ذلك الحريق.
