가장 가벼운 것으로 알려진 금속은 또한 기분을 밝게 할 수 있습니다. 원자 번호 3 인 리튬은 많은 용도의 요소이다. 항공기 및 특정 배터리 제조에 사용됩니다. 또한 정신 건강에도 사용됩니다. 탄산 리튬은 양극성 장애의 일반적인 치료법으로 질병으로 인한 거친 기분 변화를 안정화시킵니다.
리튬에는 화려한 발견 이야기가 있습니다. 왕립 화학 학회 (RSC)에 따르면 브라질 자연 주의자이자 정치가 인 Jozé Bonifácio de Andralda e Silva는 1790 년대 스웨덴 섬 Utö에서 미네랄 페라이트 (LiAISi4O10)를 발견했습니다. 광물은 흰색에서 회색이지만 불에 던져지면 밝은 진홍색을 발산합니다.
1817 년 스웨덴의 화학자 Johan August Arfwedson은 페탈 라이트에 이전에 알려지지 않은 성분이 포함되어 있음을 발견했습니다. 그는 금속을 완전히 분리 할 수 없었지만 소금 중 하나를 분리했습니다. 리튬이라는 이름은 "스톤"의 그리스어 인 "리 토스"에서 유래되었습니다.
누군가가 리튬을 분리하는 데 1855 년이 걸렸다. 영국의 화학자 Augustus Matthiessen과 독일의 화학자 Robert Bunsen은 염화 리튬을 통해 전류를 공급하여 원소를 분리했다.
물리적 특성
Jefferson National Linear Accelerator Laboratory에 따르면 리튬의 특성은 다음과 같습니다.
- 원자 수 (핵의 양성자 수) : 3
- 원자 기호 (주기율표에서) : Li
- 원자량 (원자의 평균 질량) : 6.941
- 밀도 : 세제곱 센티미터 당 0.534g
- 실온에서의 상 : 고체
- 녹는 점 : 화씨 356.9도 (섭씨 180.5도)
- 끓는점 : 화씨 2448도 (섭씨 1134도)
- 동위 원소 수 (중성자가 다른 동일한 원소의 원자) : 10; 2 안정
- 가장 일반적인 동위 원소 : Li-7 (92.41 % 자연 풍부), Li-6 (7.59 % 자연 풍부)
리튬의 뇌
리튬은 여러 가지면에서 특별한 금속입니다. 가볍고 부드럽기 때문에 부엌 칼로자를 수 있고 밀도가 낮아 물 위에 떠 있습니다. 또한 모든 금속 중에서 가장 낮은 녹는 점과 높은 비점을 갖는 광범위한 온도에서도 견고합니다.
다른 알칼리 금속 인 나트륨과 마찬가지로 리튬은 화려한 형태로 물과 반응합니다. Li 및 H2O의 콤보는 수산화 리튬 및 수소를 형성하며, 이는 전형적으로 적색 불꽃으로 터진다.
Jefferson Lab에 따르면 리튬은 지각의 0.0007 %에 불과하며 미네랄과 소금에 갇혀있는 것으로 밝혀졌습니다. 국립 정신 건강 연구소 (National Institute of Mental Health)에 따르면이 소금은 뇌를 바꿀 힘이있다.
오늘날 탄산 리튬은 의약품으로 가장 많이 판매되는 화합물입니다. 기분을 안정시키기 위해 리튬이 어떻게 작용하는지 정확히 아는 사람은 없습니다. 연구에 따르면 신경계에 여러 가지 영향이 있습니다. 예를 들어, 2008 년 연구자들은 Cell 저널에 리튬이 신경 전달 물질 도파민에 대한 수용체의 활동을 방해한다고보고했다. 또한 생물학 정신과 저널 (Biological Psychiatry) 저널의 2011 년 연구에 따르면 뇌의 양이 급격히 증가한 것으로 보입니다 (이 연구는 뜨거운 논쟁을 벌이고 있지만).
벌레에 대한 연구에서 MIT의 생물 학자들은 리튬이 벌레의 뇌에서 핵심 단백질을 억제하여 회피 행동과 관련된 뉴런을 휴면 상태로 만드는 것을 발견했습니다. 본질적으로 웜은 해당 단백질이없는 유해 박테리아를 피하는 것을 중단했습니다. 연구자들은 2016 년에 Current Biology 저널에 보도 된 바있다.
우주의 리튬
NASA에 따르면, 리튬과 첫 번째 및 두 번째로 가벼운 화학 원소 (각각 수소와 헬륨)만이 우주가 탄생 할 때 만들어진 유일한 원소들이다. 그러나 빅뱅 이론 (Big Bang Theory)에 따르면 우주는 가장 오래된 별에서 설명 할 수있는 것보다 3 배 많은 리튬을 보유해야한다. CNRS (National Center for Scientific Research)와 프랑스 사보이 몽블랑 대학교의 우주 학자 인 파스 s 레 세르 피코 (Pasquale Serpico)는 1980 년대에 처음으로 "실종 된 리튬 결실"을 발견했다고 밝혔다. 세르 피코는 빅뱅 (Big Bang) 데이터와 별 관측치 사이에 리튬이 풍부하다는 사실을 연구원들에게 알려주는 것 사이에 "긴장"을 만들었다 고 말했다.
천체 물리학 자들은이 "누락 된"리튬을 찾거나 왜 누락 된지를 설명하기 위해 계속해서 연구를 수행하고 있습니다. 실제로, 연구원들은 최근 자연 천문학 (Nature Astronomy) 저널에서 2018 년 8 월에보고 한 일반 "거대"보다 3,000 배 더 많은 리튬을 보유한 거대한 별을 발견했습니다. 그들은 두 가지 가능한 설명을 내놓았다. 거대한 별이 행성을 삼켜 온보드 리튬을 흡수했다. 발견 결과에 따르면, 리튬은 별 내부에 형성되어 깊은 층의 열이 증발하기 전에 표면에 도달했을 수 있습니다.
리튬에 대한 추가 정보
- 리튬-이온 배터리는 랩탑, 전화 및 기타 디지털 장치를위한 경량의 충전식 전원의 핵심입니다. 미국 지질 조사에 따르면 아르헨티나와 칠레는 증가하는 수요를 충족시키기 위해 2014 년에만 리튬 생산량을 각각 15 % 씩 늘 렸습니다. 전 세계적으로 생산량이 6 % 증가했습니다.
- 독일 Helmholtz Institute Ulm의 Stefano Passerini와 Daniel Buchholz는 수요가 증가함에 따라 리튬과 다른 배터리 구성 요소 인 코발트가 부족해질 수 있다고 2018 년 저널에 발표 된 요소의 향후 가용성에 대한 분석 결과를 발표했습니다. 자연 리뷰 자료. 또한 두 국가 모두 정치적으로 불안정한 국가에 집중되어있다. 따라서 연구원들은 다른 무독성 요소를 기반으로 한 새로운 배터리 기술의 개발을 촉구했습니다.
- USGS에 따르면 미국은 네바다에 하나의 리튬 광산이있다. 칠레와 호주는 세계에서 가장 많은 리튬을 생산합니다.
- 뇌에서 리튬의 역할을 강조하는 2009 년 연구에 따르면 식수에서 자연적으로 발생하는 리튬은 자살 수준과 더 낮은 상관 관계가 있습니다. 그러나 정신과 의사는 리튬을 고용량으로 처방하는 데주의를 기울입니다. 특히 태반을 통과 할 수 있고 발달중인 태아에 영향을주지 않기 때문입니다.
- 더 밝게 말하면이 요소는 기념 불꽃 놀이 쇼의 일부입니다. 리튬과 스트론튬 염이 다른 화학 물질과 함께 혼합되어 쇼의 화려한 붉은 색을 만듭니다.
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