Литий что это такое и для чего он нужен
Литий: зачем нужен, как добывается и хватит ли его нам?
Так выглядит литийсодержащая руда
Литий — один из критически важных элементов для всей нашей цивилизации. Конечно, когда мы говорим о литии, на ум сразу приходят Li-ion батареи. И действительно, львиная доля добываемого лития уходит на нужды производителей аккумуляторов. Тем не менее, он используется и в других сферах.
Например, в металлургии, как черной, так и цветной, — металл применяется для раскисления и повышения пластичности и прочности сплавов. Также с его помощью производят стекла, которые частично пропускают ультрафиолет, он применяется в керамике. И это если не говорить о ядерной энергетике и атомной технике — его используют для получения трития. Короче, литий в буквальном смысле нарасхват. Под катом — поговорим об аккумуляторах, Tesla, способах добычи лития и его дефиците.
Но главное, конечно, батареи
Да, сейчас большая часть добываемого в мире лития уходит на производство литиевых аккумуляторов. По расчетам, на производство одной батареи для Tesla Model S требуется 63 кг этого металла с 99,5% чистоты.
Теперь давайте подумаем, что будет, если все, абсолютно все автомобили внезапно станут электрическими, с литиевыми батареями. По данным на 2016 год автомобилей в мире было 1,3 млрд. Сейчас, наверное, еще больше, но окей, воспользуемся этими данными четырехлетней давности.
Пусть не все новоявленные электрокары имеют настолько же вместительную батарею, как Tesla, уменьшим вес лития, необходимого для производства, на треть. Получается, что на одну такую батарею необходимо 44,1 кг чистейшего лития. Для наших 1,3 млрд автомобилей нужно 57,33 млрд кг лития. Неплохо, это 57,33 млн тонн лития, и только для нужд автомобильной промышленности.
К 2023 году массовое производство электромобилей стартует на предприятиях Mercedes, BMW, Toyota, Ford, Audi, Porsche, Volvo, Huyndai, Honda. По подсчетам экспертов, эти компании будут производить около 15 млн электрокаров ежегодно, на что потребуется около 100 000 тонн лития в год.
Но ведь не электромобилями едиными. У нас же в ходу миллиарды экземпляров разной техники с аккумуляторами — смартфонов, ноутбуков, планшетов и т.п. Они маленькие, да, но и для них понадобится много лития. Правда, гораздо меньше, чем для батарей электромобилей — на производство батарей для мобильных устройств уходит несколько процентов общемирового производства лития. В 2017 году Apple использовала всего 0,58% общемировых объемов добычи этого металла.
Но есть и другие батареи. Та же Tesla разрабатывает и реализует огромные аккумуляторные системы, которые служат для нивелирования скачков потребления энергии в пиковые часы. В крупном аккумуляторе содержится не менее тонны лития. Пока что производство таких систем не слишком масштабное, но через время все может измениться.
В целом, общемировое потребление лития к 2025 году составит не менее 200 000 тонн этого металла.
А как его добывают и хранят?
Литий — очень активный химически металл, поэтому его добыча ведется несколько отличными от добычи большинства прочих, обычных металлов способами. Есть два способа выделить Li.
Первый — из пегматитовых минералов, которые состоят из кварца, полевого шпата, слюды и других кристаллов. Ранее это был основной источник лития в мире. В Австралии, например, его добывают из сподумена, руды лития, минерала, который относится к пироксенам.
Второй — из глин солончаков. Такие есть в Южной Америке и той же Неваде, о которой говорилось выше. Насыщенные литием рассолы можно «обогащать» при помощи испарителя на солнечной энергии. Затем, после достижения нужной концентрации гидроксида лития, его осаждают, добавляя карбонат натрия и гидроксид кальция. Этот процесс не очень дорогой, но занимает продолжительное время — от 18 до 24 месяцев. Именно такой способ планирует использовать Маск.
У второго способа есть проблемы: при получении лития таким способом литий получает примеси — железо или магний (от магния сложнее всего избавиться). Тем не менее, на солончаковых землях много лития, и это делает второй способ очень привлекательным — от примесей все же можно избавиться.
К слову, солончаки как раз не входят в списки разведанных месторождений, поскольку добыча лития выпариванием солевых растворов — новый метод, который ранее не применялся. Так что вполне может быть, что запасов лития на Земле гораздо больше, чем считается.
Очень много лития в солончаковой пустыне Салар-де-Уюни на юго-западе Боливии. Под твердой коркой находится жидкий рассол с концентрацией лития в 0,3%.
Есть и другие способы, но все они чисто лабораторные. Например, пару лет назад на Хабре публиковалась новость о том, что литий можно добывать из рассолов при помощи металл-органических каркасных мембран.
Они копируют механизм фильтрации — ионную селективность — мембран биологических клеток в живых организмах. Кроме лития, этот способ дает и пресную воду, тоже ценный продукт. Но, к сожалению, ни стоимость, ни возможность масштабирования этого способа не освещены учеными. Да и спустя два года о коммерциализации метода так ничего и не слышно.
Еще литий можно добывать… из литиевых батарей. То есть перерабатывать батареи, получая снова металлический литий и другие необходимые для создания аккумуляторов материалы. Но пока что переработка батарей ведется в малых объемах. Это достаточно сложный и дорогой процесс, так что в ближайшее время вряд ли мы услышим о строительстве крупных заводов по переработке батарей. Да, ученые работают над этим, но все это пока что лишь исследования.
Сколько всего лития на Земле?
Да не так уж и много. Вернее, того, что разведали, относительно немного. В 2019 году глобальные подтвержденные запасы этого металла оценивались в 17 млн тонн. В России — около 900 000 тонн. Если взять потенциально «плодородные» месторождения, то получится около 62 млн тонн. Возможно, геологи разведают новые месторождения, но в любом случае лития на Земле мало.
Два года назад добыто было около 36 000 тонн. При этом 40% металла идет на аккумуляторы, 26% —на производство керамических изделий и стекла, 13% — выпуск смазочных материалов, 7% —металлургию, 4% — системы кондиционирования, 3% — медицина и полимеры.
Основные поставки лития ведутся из Австралии (18,3 тыс. тонн в год), затем Чили (14,1 тыс. тонн в год) и Аргентина (5,5 тыс. тонн в год). В ближайшее время поставщики лития планируют увеличить объемы его добычи и поставки на мировой рынок.
Кстати, компания Tesla, один из крупнейших потребителей лития, получила право на самостоятельную добычу металла в штате Невада, США. Илон Маск заявил, что его компания получила доступ примерно к 10 тыс. акров богатых литием залежей глины в Неваде.
Литий для всех, и пусть никто не уйдет обиженным?
Речь о недалеком будущем, когда понадобится производить гораздо больше литиевых батарей, чем сейчас. Насколько ученые могут судить, на ближайшие несколько лет этого металла хватит всем.
С течением времени компании найдут способ снизить количество лития в батареях — уже сейчас ведутся исследования на эту тему. Скорее всего, добыча лития из рассолов тоже станет наращивать обороты, так что общие объемы металла возрастут, и весьма значительно.
Но что будет через 10-20-30 лет? Сложно сказать. Возможно, «выстрелит» новая технология производства аккумуляторов, предложенная учеными или корпорациями. А может быть, специалисты смогут изменить конструкцию текущих аккумуляторов, значительно сократив количество лития, необходимое для производства одной батареи.
В целом, пока что пути решения проблемы дефицита лития есть, и их немало. Давайте вспомним об этом вопросе лет через 5 и обсудим изменения здесь же, на Хабре. Хотелось бы надеяться, к тому времени не начнутся «литиевые войны», ведь этот металл уже называют «новой нефтью».
Литий в организме человека – за что отвечает?
Трудно поверить в малую известность данного элемента, учитывая, какую большую пользу приносит литий для организма. Он представляет собой металл, ионы которого содержатся в человеческом теле. При его недостатке нарушаются многие физиологические процессы (например, возрастает риск выкидыша при беременности). Учитывая мою увлеченность правильным питанием, я тщательно изучила значение лития для здоровья и самочувствия. В этой статье постараюсь разобрать все основные свойства данного нутриента, его пользу и вред для организма.
Что такое литий?
Из лития сделана батарея вашего смартфона, ноутбука, фотоаппарата. Литий широко применяется в психиатрии — как лекарство для пациентов с биполярным расстройством. А еще литий — это ценный микроэлемент, который важен для работы нашего организма, и в особенности — нервной системы.
Посмотрите на состав витаминных комплексов, которые вы пьете. Вы можете найти там разные витамины, железо, магний и кальций, и даже такие редкие микроэлементы, как молибден, олово и никель… Но где же литий?
Этот микроэлемент редко добавляют в состав мультивитаминов. Причины тут может быть две. Первая — предвзятое отношение к литию как к психиатрическому лекарству, которое в высоких дозах довольно токсично. Вторая — недооценка важности лития для нашего организма.
Но сегодня появляется все больше исследований, доказывающих, что достаточное количество лития в организме действительно важно для сопротивления стрессам. И ученые создали такие формы лития, которые эффективны в малых дозах и не токсичны.
Роль в организме и польза лития
По изученным публикациям можно сделать вывод, что литий содержится во всех тканях и органах человека (общая доля – примерно 70 мг). Наибольшее количество этого макроэлемента сконцентрировано в тканях головного мозга и почках. Вследствие высокой химической активности он не успевает скапливаться в организме и выводится естественным образом. Из-за недостаточной экспериментальной базы роль лития в организме длительное время оставалась малоизученной.
В развитых европейских странах польза лития для организма не вызывает сомнений. В публикациях разных авторов видела много данных об использовании этого макроэлемента в педиатрии. Он назначается детям с расстройствами психики (чаще всего в подростковом возрасте от 12 лет). Ученые также отмечают нормальную переносимость добавки детьми младшего возраста, однако назначается литий только при биполярном расстройстве.
Добавки лития могут снижать частоту суицидальных попыток примерно в 5 раз (а нехватка лития в организме, наоборот, усугублять такие проявления). И также этот макроэлемент постепенно уменьшает проявления агрессивности, подавляет импульсивные движения. Литий активно используется для терапии маниакальных патологий, которые связаны с моно- и биполярным расстройством, эпилепсии, психозах любой почвы в сочетании с антидепрессантами и различными блокаторами.
Суточная норма лития и где содержится?
Рекомендую придерживаться минимальной суточной нормы лития в 2000–3000 мкг. Данные исследований показывают противоречивые результаты, однако они солидарны в предельно допустимой порции элемента (от 90 до 200 мг в соответствии с массой тела и возрастом).
Такой металл попадает в наше тело преимущественно из питьевой воды. Довольно большой процент лития обнаружен в морской и каменной соли, минеральных родниках. Я выяснила, что при купании в водоемах любой человек способен получить необходимую порцию лития через кожу (отличный вариант восполнения недостатка в организме).
Природный литий также содержится в разных плодах – при этом советую обращать внимание на их происхождение. Дозировка зависит от сезона, погодных условий при сборе урожая, территории выращивания и т. п. В некоторых статьях обнаружила информацию, что в надземной части любого растения лития гораздо больше, чем в корневой системе. Наиболее богаты этим элементом семейство гвоздичных, пасленовые (томаты, картофель), а также лютиковые (чертополох).
Максимально большую концентрацию лития можно обнаружить в лепестках роз, родом из Крымского полуострова или Болгарии (почва содержит горные породы, соединения вулканического пепла). По этой причине советую употреблять розовое варенье в качестве природного источника лития.
Его нахождение установлено в: картофеле, шпинате, моркови, грибах, персике, инжире, в водорослях.
Для чего он нужен нашему организму:
Переизбыток лития токсичен для целого организма.
Возникает светобоязнь, поражаются почки, очень сильно страдает щитовидная железа, происходит поражение периферических нервов.
Не стоит заниматься само назначением лития. Чтобы знать: достаточно ли каких-либо микронутриентов в нашем организме, необходимо сдать анализ крови на их концентрацию».
Контроль концентрации лития в крови
У препаратов лития очень узкие границы концентрации, где раскрывается терапевтический эффект.
В начале терапии необходимо измерять концентрацию лития в плазме крови 1 раз в 2 недели. При изменении дозы — повторное измерение через неделю. Если в течение нескольких недель концентрация в плазме остается стабильной, достаточно измерять ее 1 раз в месяц, а после стабилизации концентрации в течение 6-12 мес. – измерять 1 раз в полгода или по клиническим показаниям.
Концентрация выше 3,0 мэкв/л приводит к летальным исходам.
При повышенной концентрации препарат становится токсичным, возникают побочные эффекты в виде нарушения функций почек, выпадения волос, тремор, акне, ухудшение когнитивных функций и нарушение координации. В этом случае показано обращение к врачу, в случае стремительного ухудшения состояния промывание желудка, диурез при помощи маннитола или гемодиализ.
Важно понимать, что указанные концентрации не являются строгими рамками и должны интерпретироваться врачом в каждом отдельном случае.
Литий – макроэлемент, который естественно присутствует в организме человека в необходимом количестве. Дефицит лития не выявляется, однако в медицине используются препараты на основе лития, поскольку данный микроэлемент обладает доказанным терапевтическим эффектом. Литий снижает возбуждение нервной системы, ускоряет обмен жиров и углеводов, способствует укреплению иммунитета, проявляет свойства антиаллергена, а также способен снижать влечение к веществам с писхоактивным действием. Прежде всего, литий применяется в целях профилактики и лечении психических заболеваний (резких перепадов настроения, маниакальной депрессии и т.д.). Его заслуженно называют «стабилизатором настроения» и назначают в тех случаях, когда другие лекарства оказались малоэффективны.
Концентрация лития в организме должна быть достаточной, чтобы обеспечить лечебный эффект, однако избыток макроэлемента может привести к серьёзным нарушениям в работе почек, щитовидной железы и сердечно-сосудистой системы. Поэтому при приёме литийсодержащих препаратов лития необходимо следить за уровнем лития в крови, для чего требуется регулярно делать анализ крови на литий. Обычно анализ на литий назначается перед началом курса лечения литийсодержащими препаратами, в процессе лечения (для контроля за сохранением необходимой концентрации макроэлемента), а также при подозрениях на токсический эффект (на начальной стадии избыток лития проявляется дрожанием кистей рук, повышенным выделением мочи и сопутствующей этому жаждой; симптомами средней интоксикации литием являются диарея, рвота, мышечная слабость, вялость и потеря координации).
Препараты лития
Существует много форм лекарств, содержащих литий для лечебных целей. Наиболее распространенное действующее вещество — лития карбонат. В аптеках его можно найти под следующими торговыми названиями: седалит, контемнол, микалит, литосан и др.
Подводя итог, можно сделать вывод об универсальности лития в плане воздействия на сферу настроения и эмоций, доказанном клиническом эффекте при агрессивных и суицидальных состояниях, что нередко разворачивается в рамках биполярного аффективного и шизоаффективного расстройств. Однако, при назначении препаратов лития следует придерживаться вышеуказанных условий с целью достижения оптимального и комфортного эффекта. Поэтому определение необходимой дозы, подбор удобной схемы приема препарата должны находиться строго под контролем врача-психиатра.
Литий — это ион, который:
Усиление эффекта антидепрессантов открывает широкие возможности в отношении лечения депрессий. Однако данное использование должно проводиться строго в условиях круглосуточного стационара, где есть возможность контролировать состояние путем измерения концентрации лития в крови и оценивать лекарственные взаимодействия.
Читайте также:
Литий ионный или литий полимерный аккумулятор – что лучше?
Где и как добывают литий в России и мире, где используется?
Литий – в каких продуктах содержится больше всего?
Литий что это такое и для чего он нужен
Содержание статьи:
Мне трудно поверить в малую известность данного элемента, учитывая, какую большую пользу приносит литий для организма. Он представляет собой металл, ионы которого содержатся в человеческом теле. При его недостатке нарушаются многие физиологические процессы (например, возрастает риск выкидыша при беременности). Учитывая мою увлеченность правильным питанием, я тщательно изучила значение лития для здоровья и самочувствия. В этой статье постараюсь разобрать все основные свойства данного нутриента, его пользу и вред для организма.
Литий в истории
Начну рассказ о литии с исторических сведений. Жители Древнего Рима были уверены в положительном влиянии на мозг воды Эфеса. Позже обнаружилось, что там была повышена концентрация описываемого нутриента в несколько раз.
Наиболее примечательным фактом для меня стали врачебные назначения от лекарей XIX века. Прогрессивные неврологи рекомендовали принимать соли лития при лечении депрессивных проявлений, меланхолии и выраженного маниакального состояния. Они значительно опередили химиков своего времени, возможно, именно по этой причине такой способ терапии тогда не прижился.
В середине XX века получено научное подтверждение действия лития в процессе профилактики и терапии психических болезней человека (на мой взгляд, это огромный прорыв в изучении роли нутриентов и пищи для организма).
В 1977 году было сделано заявление о возможности борьбы с раком крови при помощи лития. Ученые отмечают, что литий активирует воздействие живых клеток в структуре костного мозга, влияет на процессы нормального кроветворения. На данный момент опыты продолжаются, и хочется верить, что в скором будущем нас ожидает презентация безопасного лекарства на его основе.
Мне на глаза время от времени попадаются новые исследования, расширяющие список болезней в организме человека, с которыми может бороться литий. Буквально недавно стало известно о позитивном воздействии этого нутриента на успешное лечение склероза, гипертонической болезни и разных форм диабета.
Роль в организме и польза
По изученным публикациям можно сделать вывод, что литий содержится во всех тканях и органах человека (общая доля – примерно 70 мг). Наибольшее количество этого макроэлемента сконцентрировано в тканях головного мозга и почках. Вследствие высокой химической активности он не успевает скапливаться в организме и выводится естественным образом. Из-за недостаточной экспериментальной базы роль лития в организме длительное время оставалась малоизученной.
В развитых европейских странах польза лития для организма не вызывает сомнений. В публикациях разных авторов видела много данных об использовании этого макроэлемента в педиатрии. Он назначается детям с расстройствами психики (чаще всего в подростковом возрасте от 12 лет). Ученые также отмечают нормальную переносимость добавки детьми младшего возраста, однако назначается литий только при биполярном расстройстве.
Суточная норма и где содержится
Рекомендую придерживаться минимальной суточной нормы лития в 2000–3000 мкг. Данные исследований показывают противоречивые результаты, однако они солидарны в предельно допустимой порции элемента (от 90 до 200 мг в соответствии с массой тела и возрастом).
Такой металл попадает в наше тело преимущественно из питьевой воды. Довольно большой процент лития обнаружен в морской и каменной соли, минеральных родниках. Я выяснила, что при купании в водоемах любой человек способен получить необходимую порцию лития через кожу (отличный вариант восполнения недостатка в организме).
Природный литий также содержится в разных плодах – при этом советую обращать внимание на их происхождение. Дозировка зависит от сезона, погодных условий при сборе урожая, территории выращивания и т. п. В некоторых статьях обнаружила информацию, что в надземной части любого растения лития гораздо больше, чем в корневой системе. Наиболее богаты этим элементом семейство гвоздичных, пасленовые (томаты, картофель), а также лютиковые (чертополох).
«Про отдельную добавку, которая содержит литий, лично я, как диетолог не слышала. Литий подаётся в комплексе.
Его нахождение установлено в: картофеле, шпинате, моркови, грибах, персике, инжире, в водорослях.
Для чего он нужен нашему организму:
Переизбыток лития токсичен для целого организма.
Возникает светобоязнь, поражаются почки, очень сильно страдает щитовидная железа, происходит поражение периферических нервов.
Но и его дефицит тоже не есть хорошо для организма.
Сам литий быстро всасывается в кишечнике, а выводится с мочой.
Не стоит заниматься само назначением лития. Чтобы знать: достаточно ли каких-либо микронутриентов в нашем организме, необходимо сдать анализ крови на их концентрацию».
Вред и противопоказания
Передозировка лития может нанести большой вред организму. В медицинских публикациях встречала упоминание о нарушении нормального функционирования почек, всей выделительной системы, сердца и щитовидной железы, появление дисбаланса водно-солевого обмена.
Литий: биологическая роль в организме человека
Литий? О назначении лития знают даже те, для кого химия в школе была далеко не самым любимым предметом. Этот щелочной металл широко применяется для изготовления элементов питания (батареек и аккумуляторов). Однако немногим известно, что данное вещество также необходимо и нашему организму. В нашей статье мы расскажем о биологической роли лития в организме человека. Кроме того из нее вы сможете узнать об истории открытия этого минерала и применении лития в медицине.
Литий в оптимальной природной форме и дозировке содержится в продуктах пчеловодства – таких как цветочная пыльца, маточное молочко и трутневый расплод, которые входят в состав многих натуральных витаминно-минеральных комплексов компании “Парафарм”: «Леветон П», «Элтон П», «Леветон Форте», «Элтон Форте», «Апитонус П», «Остеомед», «Остео-Вит», «Остеомед Форте», «Эромакс», «Мемо-Вит» и «Кардиотон». Именно поэтому мы уделяем столько внимания каждому природному веществу, рассказывая о его важности и пользе для здоровья организма.
Литий: История открытия
Литий (лат. lithium – «камень)» открыл в 1817 года шведский химик Иоганн Арфведсон, ученик великого Берцелиуса, а спустя год этот металл синтезировал английский ученый Гемфри Дэви. Однако о целебных свойствах лития было известно задолго до его открытия.
Еще античные медики успешно использовали минеральные воды, не имея представления об их химическом составе, для лечения пациентов с психическими расстройствами. Позднее значительное содержание лития было обнаружено в лечебных источниках знаменитых курортов Карлсбад, Мариенбад и Виши. А первое научное применение в медицине солей лития (для лечения подагры) датируется 1859 годом.
Значение лития для организма
Итак, рассмотрим значение лития для организма человека. Перечислим основные свойства микроэлемента, влияющие на здоровье.
Применение лития в медицине
Препараты с содержанием лития применяются для профилактики и лечения целого ряда психических расстройств: маниакально-депрессивный психоз, шизофрения и многих других. Применение лития в медицине препятствует развитию таких серьезных заболеваний, как болезнь Альцгеймера, ишемия головного мозга, апоптоз клеток. Кроме того, ведутся перспективные разработки по использованию литийсодержащих препаратов для борьбы с раком крови.
Установлено, что литий является мощным антитоксином, уменьшая воздействие алкоголя, наркотических средств, солей тяжелых металлов и даже радиации. Вследствие чего минерал способствует реабилитации людей, страдающих от алкогольной, наркотической и никотиновой зависимости.
Недостаток лития в организме
В каких продуктах содержится литий
Поскольку этот элемент обладает свойством довольно быстро вымываться из организма, очень важно знать, каким образом можно восполнить его дефицит. При недостатке лития в организме наблюдаются резкие перепады настроения, повышенная раздражительность и даже склонность к суициду. Острый дефицит этого микроэлемента возникает, главным образом, у людей, страдающих хроническим алкоголизмом и имуннодефицитом. Посмотрим, в каких продуктах содержится литий.
Помимо этого, восполнить недостаток лития в организме поможет прием различных витаминно-минеральных комплексов.
Суточная потребность в литии и
синдромы интоксикации
Суточная потребность в литии для взрослого человека составляет приблизительно 100 мкг. Усвоение данного вещества, поступающего в организм через пищу, происходит на 100 процентов, а выводится оно из организма полностью. Поэтому вероятность передозировки лития через продукты крайне мала. Опасной для человека считается доза от 90 до 200 миллиграмм (в зависимости от возраста и телосложения). Впрочем, такой опасности можно подвергнуться разве что на химическом предприятии.
Основные симптомы отравления литием:
Несмотря на столь существенную биологическую роль лития для организма человека, интоксикация им чрезвычайна опасна для беременных женщин, поскольку может привести к выкидышу. В остальных случаях строгих противопоказаний к применению подобных препаратов нет.