ما هو الليثيوم؟

Send

أخف معدن معروف يمكن أن يخفف من مزاجك. الليثيوم ، العدد الذري 3 ، هو عنصر في العديد من الاستخدامات. يتم استخدامه في تصنيع الطائرات وبطاريات معينة. كما أنها تستخدم في الصحة العقلية: كربونات الليثيوم علاج شائع للاضطراب ثنائي القطب ، مما يساعد على استقرار تقلبات المزاج البري الناجمة عن المرض.

الليثيوم لديه قصة اكتشاف براقة - حرفيا. اكتشف عالم الطبيعة ورجل الدولة البرازيلي ، جوزي بونيفاسيو دي أندرالدا إي سيلفا ، البتلات المعدنية (LiAISi4O10) في جزيرة أوتو السويدية في التسعينات من القرن التاسع عشر ، وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء (RSC). المعدن أبيض إلى رمادي ، ولكن عندما يلقى في النار ، فإنه يشعل قرمزي مشرق.

في عام 1817 ، اكتشف الكيميائي السويدي يوهان أوغست أرفويدسون أن البتاليت يحتوي على عنصر غير معروف سابقًا. لم يكن قادرًا على عزل المعدن تمامًا ، لكنه عزل أحد أملاحه. يأتي اسم الليثيوم من "lithos" ، وهي الكلمة اليونانية التي تعني "حجر".

استغرق الأمر حتى عام 1855 لشخص ما لعزل الليثيوم: قام الكيميائي البريطاني Augustus Matthiessen والكيميائي الألماني روبرت بنسن بتشغيل تيار عبر كلوريد الليثيوم لفصل العنصر.

الخصائص الفيزيائية

وفقًا لمختبر جيفرسون الوطني للمسرعات الخطية ، فإن خصائص الليثيوم هي:

العدد الذري (عدد البروتونات في النواة): 3
الرمز الذري (في الجدول الدوري للعناصر): Li
الوزن الذري (متوسط كتلة الذرة): 6.941
الكثافة: 0.534 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب
المرحلة في درجة حرارة الغرفة: صلب
نقطة الانصهار: 356.9 درجة فهرنهايت (180.5 درجة مئوية)
درجة الغليان: 2448 درجة فهرنهايت (1342 درجة مئوية)
عدد النظائر (ذرات نفس العنصر مع عدد مختلف من النيوترونات): 10 ؛ 2 مستقرة
النظائر الأكثر شيوعًا: Li-7 (92.41 في المائة وفرة طبيعية) ، Li-6 (7.59 في المائة وفرة طبيعية)

الدماغ على الليثيوم

الليثيوم معدن خاص بطرق عديدة. إنه خفيف وناعم - ناعم جدًا بحيث يمكن قطعه بسكين مطبخ ومنخفض الكثافة بحيث يطفو على الماء. كما أنها صلبة عند نطاق واسع من درجات الحرارة ، مع واحدة من أدنى درجات انصهار جميع المعادن ونقطة غليان عالية.

يتفاعل الصوديوم والليثيوم مع الماء في شكل مبهر مثله مثل المعدن القلوي. مزيج من Li و H2O يشكل هيدروكسيد الليثيوم والهيدروجين ، الذي ينفجر عادة في لهب أحمر.

يشكل الليثيوم مجرد 0.0007 في المائة من قشرة الأرض ، وفقًا لمختبر جيفرسون ، وهو موجود فقط محبوسًا في المعادن والأملاح. هذه الأملاح لديها القدرة على تغيير الدماغ: أملاح الليثيوم كانت أول الأدوية التي وافقت عليها إدارة الغذاء والدواء لعلاج الهوس والاكتئاب ، وفقًا للمعهد الوطني للصحة العقلية.

اليوم ، كربونات الليثيوم هي المركب الذي يباع في الغالب كمستحضرات صيدلانية. لا أحد يعرف بالضبط كيف يعمل الليثيوم لتثبيت المزاج. تظهر الدراسات تأثيرات متعددة على الجهاز العصبي. في عام 2008 ، على سبيل المثال ، أفاد باحثون في مجلة سيل أن الليثيوم يقاطع نشاط مستقبلات الدوبامين الناقل العصبي. يبدو أيضًا أنه يملأ حجم الدماغ ، وفقًا لدراسة عام 2011 في مجلة الطب النفسي البيولوجي (على الرغم من أن هذا البحث محل جدل ساخن).

في دراسة أجريت على الديدان ، وجد علماء الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الليثيوم يثبط بروتينًا رئيسيًا في دماغ الديدان ، مما يجعل الخلايا العصبية المرتبطة بسلوك التجنب خاملة. بشكل أساسي ، توقفت الديدان عن تجنب البكتيريا الضارة بدون هذا البروتين. أفاد الباحثون في مجلة Current Biology أن النتائج التي تحتاج إلى تكرارها في البشر تشير إلى أن العنصر يصمت بعض الخلايا العصبية في الدماغ وقد يكون لها تأثير مهدئ.

الليثيوم في الفضاء

الليثيوم ، وكذلك العناصر الكيميائية الأخف وزنًا الأولى والثانية (الهيدروجين والهيليوم ، على التوالي) ، هي العناصر الوحيدة التي تم إنشاؤها عند ولادة الكون ، وفقًا لوكالة ناسا. ومع ذلك ، وفقًا لنظرية Big Bang Theory ، يجب أن يحتوي الكون على ثلاثة أضعاف كمية الليثيوم التي يمكن حسابها في أقدم النجوم ، وهي مشكلة تسمى مشكلة الليثيوم المفقودة. وقال باسكوال سيربيكو عالم الكونيات في المركز الوطني للبحث العلمي وجامعة سافوي مونت بلانك في فرنسا إن اكتشاف "الليثيوم المفقود" تم لأول مرة في الثمانينيات. وقال سيربيكو إنه خلق "توترا" بين ما تخبره بيانات الانفجار الكبير وملاحظات النجوم للباحثين عن وفرة الليثيوم.

يواصل علماء الفيزياء الفلكية إجراء بحث للعثور على الليثيوم "المفقود" أو لتفسير سبب فقده. في الواقع ، وجد الباحثون مؤخرًا نجمًا عملاقًا يحمل الليثيوم أكثر من 3000 مرة من "العمالقة" العاديين ، أفادوا في أغسطس 2018 في مجلة Nature Astronomy. توصلوا إلى تفسيرين محتملين: ابتلع النجم العملاق كوكبه ، ممتصًا الليثيوم على متن الطائرة قد يكون الليثيوم قد تكون أيضًا قد تكونت داخل النجم ، لتصل إلى سطحها قبل تبخيرها من حرارة الطبقات العميقة ، وفقًا لبيان موجود.