Úvod
Lithium (Li) je chemický prvek, který je měkkým, stříbřitě bílým a zároveň nejlehčím pevným prvkem vůbec. Jeho protonové číslo je 3 a řadí se mezi alkalické kovy do 1. skupiny periodické tabulky. Pro svou vysokou reaktivitu se v přírodě nevyskytuje volně a na vzduchu rychle oxiduje, proto se uchovává pod olejem. Získává se především těžbou z minerálů, jako je spodumen, nebo odpařováním ze solanek solných jezer. Nachází se tedy v zemské kůře vázané ve sloučeninách a je klíčovou součástí moderních dobíjecích baterií.
Vlastnosti
Lithium, s protonovým číslem 3, je nejlehčí ze všech kovů a zároveň prvek s nejnižší hustotou, díky čemuž plave na vodě. Tento stříbřitě bílý a velmi měkký alkalický kov lze snadno krájet nožem. Na vzduchu rychle oxiduje a pokrývá se vrstvou oxidu a nitridu, proto se uchovává pod vrstvou petroleje. Je extrémně reaktivní, bouřlivě reaguje s vodou za vzniku hydroxidu lithného a uvolnění vodíku. Charakteristickým znakem je jeho schopnost barvit plamen do sytě karmínově červené barvy, což se využívá v pyrotechnice a analytické chemii. Jeho vysoký elektrodový potenciál z něj činí klíčový materiál pro anody.
Vznik názvu
Název lithium pochází z řeckého slova „lithos“, což v překladu znamená „kámen“. Prvek tak pojmenoval Jöns Jacob Berzelius, protože na rozdíl od dříve známých alkalických kovů, sodíku a draslíku, které byly izolovány z rostlinného popela, bylo lithium poprvé objeveno v nerostu – tedy v kameni.
Objev
Lithium bylo objeveno v roce 1817 švédským chemikem Johanem Augustem Arfwedsonem při analýze minerálu petalitu z ostrova Utö. Arfwedson si všiml, že jedna ze složek tvoří soli podobné sodíku a draslíku, ale nedokázal ji izolovat v čisté kovové formě. Jméno „lithium“ navrhl jeho mentor Jöns Jacob Berzelius podle řeckého slova „lithos“, znamenajícího „kámen“, protože bylo objeveno v minerálu. Čistý kov se poprvé podařilo izolovat až o rok později Humphrymu Davymu a Williamu Thomasovi Brandemu pomocí elektrolýzy taveniny oxidu lithného. Dlouho zůstávalo spíše laboratorní kuriozitou.
Výskyt v přírodě
V přírodě se lithium kvůli své vysoké reaktivitě nevyskytuje v čisté formě, ale pouze ve sloučeninách. Je rozptýleno v zemské kůře, přičemž jeho hlavními zdroji jsou minerály jako spodumen, lepidolit a petalit, nacházející se především v žulových pegmatitech. Dalším významným zdrojem jsou solanky pod povrchem vyschlých solných jezer, zejména v oblasti takzvaného „lithiového trojúhelníku“ v Jižní Americe. Průmyslové získávání probíhá buď loužením rozdrcených minerálů, nebo odpařováním solanek a následným srážením uhličitanu lithného. Samotný kov se pak vyrábí elektrolýzou taveniny směsi chloridu lithného a draselného.
Využití
Lithium je klíčovým prvkem moderní technologie, především jako základní složka dobíjecích lithium-iontových baterií, které napájí vše od chytrých telefonů po elektromobily. V průmyslu se využívá pro výrobu lehkých a pevných slitin s hliníkem, nezbytných pro letecký a kosmický sektor. Jeho sloučeniny se přidávají do skla a keramiky, kde snižují bod tání a zvyšují odolnost vůči teplotním šokům. Lithiová mýdla tvoří základ vysoce výkonných maziv. V medicíně slouží jako účinný stabilizátor nálady. V přírodě se lithium vyskytuje v minerálech jako spodumen a v solných jezerech.
Sloučeniny
V přírodě se lithium kvůli své vysoké reaktivitě nikdy nenachází v čisté formě, ale výhradně ve sloučeninách. Nejčastěji je součástí křemičitanových minerálů, jako jsou spodumen, petalit a lepidolit, které tvoří hlavní rudné zdroje. Vyskytuje se také jako rozpuštěný chlorid lithný v podzemních solných jezerech. Člověk tyto přírodní zdroje zpracovává na klíčové průmyslové chemikálie. Uhličitan lithný je základem pro výrobu baterií a léků. Hydroxid lithný se používá v pokročilých akumulátorech a jako pohlcovač oxidu uhličitého v ponorkách. Butyllithium je zase nepostradatelné v organické syntéze.
Zajímavosti
Lithium je nejlehčí ze všech kovů a zároveň pevný prvek s nejnižší hustotou. Je tak lehký, že plave nejen na vodě, se kterou bouřlivě reaguje, ale dokonce i na oleji. Patří mezi tři prvky, které podle teorie vznikly ve velkém množství již při Velkém třesku, spolu s vodíkem a heliem. Jeho sloučeniny barví plamen do charakteristické, sytě karmínové barvy, což se využívá v pyrotechnice pro tvorbu červených světelných efektů. Navíc izotop lithium-6 je klíčovou surovinou pro výrobu tritia, nezbytného pro termonukleární fúzi.
