В 1817 году шведский химик Йохан Арфведсон открывает элемент литий, самый легкий из металлов.

В 1817 году шведский химик Йохан Арфведсон открывает элемент литий, самый легкий из металлов.

«Литий (лат. Lithium), Li, химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева, атомный номер 3, атомная масса 6,941, относится к щелочным металлам. Природный лития состоит из двух стабильных изотопов — 6Li (7,42%) и 7Li (92,58%).

Литий был открыт в 1817 году шведским химиком А. Арфведсоном в минерале петалите; название от греческого líthos — камень. Металлический литий впервые получен в 1818 году английским химиком Г. Дэви.

Распространение в природе. Литий — типичный элемент земной коры (содержание 3,2*10-3% по массе), он накапливается в наиболее поздних продуктах дифференциации магмы — пегматитах. В мантии мало лития — в ультраосновных породах всего 5*10-3% (в основных 1,5*10-3%, средних — 2*10-3%, кислых 4*10-3%). Близость ионных радиусов Li+, Fe2+ и Mg2+ позволяет литию входить в решётки магнезиально-железистых силикатов — пироксенов и амфиболов. В гранитоидах он содержится в виде изоморфной примеси в слюдах. Только в пегматитах и в биосфере известно 28 самостоятельных минералов лития (силикаты, фосфаты и др.). Все они редкие. В биосфере литий мигрирует сравнительно слабо, роль его в живом веществе меньше, чем остальных щелочных металлов. Из вод он легко извлекается глинами, его относительно мало в Мировом океане (1,5*10-5%). Промышленные месторождения лития связаны как с магматическими породами (пегматиты, пневматолиты), так и с биосферой (солёные озёра).

Конфигурация внешней электронной оболочки атома лития. 2s1; во всех известных соединениях он одновалентен. При взаимодействии с кислородом или при нагревании на воздухе (горит голубым пламенем) литий образует окись Li2O (перекись Li2O2 получается только косвенным путём). С водой реагирует менее энергично, чем др. щелочные металлы, при этом образуются гидроокись LiOH и водород. Минеральные кислоты энергично растворяют Li (стоит первым в ряду напряжений, его нормальный электродный потенциал — 3,02 в).

Литий соединяется с галогенами (с йодом при нагревании), образуя галогениды (важнейший — Лития хлорид). При нагревании с серой литий даёт сульфид Li2S, а с водородом — Лития гидрид. С азотом литий медленно реагирует уже при комнатной температуре, энергично — при 250°С с образованием нитрида Li3N. С фосфором литий непосредственно не взаимодействует, но в специальных условиях могут быть получены фосфиды Li3P, LiP, Li2P2. Нагревание лития с углеродом приводит к получению карбида Li2C2, с кремнием — силицида лития. Бинарные соединения лития — Li2O, LiH, Li3N, Li2C2, LiCI и др., a также LiOH весьма реакционноспособны; при нагревании или плавлении они разрушают многие металлы, фарфор, кварц и др. материалы. Карбонат, фторид LiF, фосфат Li3PO4 и др. соединения лития по условиям образования и свойствам близки к соответствующим производным магния и кальция.

Литий образует многочисленные Литийорганические соединения, что определяет его большую роль в органическом синтезе.

Литий — компонент многих сплавов. С некоторыми металлами (Mg, Zn, Al) он образует твёрдые растворы значительной концентрации, со многими — интерметаллиды (LiAg, LiHg, LiMg2, LiAl и мн. др.). Последние часто весьма тверды и тугоплавки, незначительно изменяются на воздухе; некоторые из них — полупроводники. Изучено более 30 бинарных и ряд тройных систем с участием лития; соответствующие им сплавы уже нашли применение в технике.

Получение и применение. Соединения лития получаются в результате гидрометаллургической переработки концентратов — продуктов обогащения литиевых руд. Основной силикатный минерал — сподумен перерабатывают по известковому, сульфатному и сернокислотному методам.

Металлический литий получают электролизом расплавленной смеси хлоридов лития и калия при 400—460°С (весовое соотношение компонентов 1:1). Электролизные ванны футеруются магнезитом, алундом, муллитом, тальком, графитом и др. материалами, устойчивыми к расплавленному электролиту; анодом служат графитовые, а катодом — железные стержни. Черновой металлический литий содержит механические включения и примеси (К, Mg, Ca, Al, Si, Fe, но главным образом Na). Включения удаляются переплавкой, примеси — рафинированием при пониженном давлении. В настоящее время большое внимание уделяется металлотермическим методам получения лития.

Важнейшая область применения лития — Ядерная энергетика.

Крупнейшим потребителем соединений лития является силикатная промышленность, в которой используют минералы Л., LiF, Li2CO3 и многие специально получаемые соединения. В чёрной металлургии литий, его соединения и сплавы широко применяют для раскисления, легирования и модифицирования многих марок сплавов. В цветной металлургии литием обрабатывают сплавы для получения хорошей структуры, пластичности и высокого предела прочности. Хорошо известны алюминиевые сплавы, содержащие всего 0,1% лития, — аэрон и склерон; помимо лёгкости, они обладают высокой прочностью, пластичностью, стойкостью против коррозии и очень перспективны для авиастроения. Добавка 0,04% лития к свинцово-кальциевым подшипниковым сплавам повышает их твёрдость и понижает трение. Соединения лития используются для получения пластичных смазок. По значимости в современной технике литий — один из важнейших редких элементов».