Lithium Li

Entdeckung

1817 analysierte der schwedische Chemiker Johan August Arfwedson im Labor von Jöns Jacob Berzelius das Mineral Petalit von der Insel Utö und stellte fest, dass sich ein Teil davon wie ein Alkali verhielt, aber weder zu Natrium noch zu Kalium passte. Er hatte ein neues Element entdeckt, konnte das Metall jedoch nicht isolieren.

Die ersten kleinen Proben metallischen Lithiums gewann um 1821 William Thomas Brande, indem er elektrischen Strom durch Lithiumoxid leitete. 1855 stellten Robert Bunsen und Augustus Matthiessen durch Elektrolyse von geschmolzenem Lithiumchlorid größere Mengen her – im Grundsatz das bis heute verwendete Verfahren. Rund ein Jahrhundert lang blieb Lithium ein unbedeutendes Industriemetall, bis Kernwaffenprogramme, Schmierfette und schließlich Lithium-Ionen-Akkus eine gewaltige Nachfrage auslösten.

Herkunft des Namens

Berzelius schlug den Namen nach dem griechischen lithos („Stein“) vor, weil Lithium in einem Mineral gefunden worden war, während man Natrium und Kalium zuerst aus Pflanzenasche kannte. Das Symbol Li besteht aus den ersten beiden Buchstaben.

Wichtigste Verwendungen

• Batterien: Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Zellen dominieren tragbare Elektronik und Elektrofahrzeuge; Lithium-Primärzellen versorgen Uhren und medizinische Implantate.
• Glas und Keramik: Lithiumverbindungen senken Schmelztemperaturen und ermöglichen hitzebeständiges Kochgeschirr und Glaskeramik-Kochfelder.
• Schmierfette: Lithiumseifen verdicken Schmierfette, die über einen weiten Temperaturbereich funktionieren.
• Legierungen: Aluminium-Lithium-Legierungen sparen Gewicht in Flugzeugstrukturen.
• Medizin: Lithiumcarbonat wird seit Mitte des 20. Jahrhunderts unter sorgfältiger ärztlicher Überwachung als Stimmungsstabilisierer bei bipolarer Störung eingesetzt.

Isotope

Natürliches Lithium besteht aus zwei stabilen Isotopen: Lithium-7 mit etwa 92 bis 95 Prozent und Lithium-6 als Rest. Lithium-6 fängt bereitwillig Neutronen ein und erzeugt dabei Tritium, was es für die Kerntechnik und die Auslegung künftiger Fusionsreaktoren wichtig macht. Lithium-7 wird in manchen Reaktorkühlmitteln verwendet. Die radioaktiven Lithiumisotope sind alle sehr kurzlebig. Lithium gehört außerdem zu den wenigen Elementen, die beim Urknall entstanden sind; die in alten Sternen gemessene Menge an Lithium-7 ist geringer, als Modelle vorhersagen – ein Rätsel, das als kosmologisches Lithiumproblem bekannt ist.

Im Alltag

Lithium reagiert mit Wasser unter Freisetzung von Wasserstoff, wenn auch weniger heftig als Natrium, und wird unter Öl oder Schutzgas aufbewahrt. Beschädigte oder überhitzte Lithium-Ionen-Akkus können in Brand geraten, weshalb Fluggesellschaften Ersatzakkus im aufgegebenen Gepäck einschränken.

Lithium ist kein essenzieller Nährstoff, doch Spuren kommen im Trinkwasser vor. Der Großteil des Weltbedarfs stammt aus Hartgesteinsminen in Australien und aus Salzseen in den Salzebenen von Chile, Argentinien und Bolivien.