Lithium Li

Découverte

En 1817, le chimiste suédois Johan August Arfwedson, qui travaillait dans le laboratoire de Jöns Jacob Berzelius, analysa la pétalite de l'île d'Utö et constata qu'une partie du minéral se comportait comme un alcali sans correspondre ni au sodium ni au potassium. Il venait de découvrir un nouvel élément, sans toutefois parvenir à isoler le métal.

Les premiers petits échantillons de lithium métallique furent obtenus vers 1821 par William Thomas Brande, qui fit passer un courant électrique dans de l'oxyde de lithium. En 1855, Robert Bunsen et Augustus Matthiessen en produisirent des quantités plus importantes par électrolyse du chlorure de lithium fondu, méthode de base encore employée aujourd'hui. Pendant environ un siècle, le lithium resta un métal industriel secondaire, jusqu'à ce que les programmes d'armement nucléaire, les graisses lubrifiantes puis les batteries lithium-ion créent une demande considérable.

Origine du nom

Berzelius proposa ce nom d'après le grec lithos, la pierre, parce que le lithium avait été trouvé dans un minéral, alors que le sodium et le potassium avaient d'abord été connus par les cendres de plantes. Le symbole Li reprend les deux premières lettres.

Principales utilisations

• Batteries : les accumulateurs lithium-ion et lithium-polymère dominent l'électronique portable et les véhicules électriques ; les piles au lithium non rechargeables alimentent montres et implants médicaux.
• Verre et céramique : les composés du lithium abaissent les températures de fusion et permettent de fabriquer des ustensiles résistants à la chaleur et des plaques de cuisson en vitrocéramique.
• Graisses : les savons de lithium épaississent des graisses lubrifiantes efficaces sur une large plage de températures.
• Alliages : les alliages aluminium–lithium allègent les structures d'avions.
• Médecine : le carbonate de lithium est utilisé depuis le milieu du XXe siècle comme régulateur de l'humeur dans le trouble bipolaire, sous surveillance médicale étroite.

Isotopes

Le lithium naturel se compose de deux isotopes stables : le lithium 7, environ 92 à 95 %, et le lithium 6 pour le reste. Le lithium 6 capture facilement les neutrons en produisant du tritium, ce qui lui confère une grande importance dans la technologie nucléaire et dans la conception des futurs réacteurs à fusion. Le lithium 7 entre dans certains fluides caloporteurs de réacteurs. Les isotopes radioactifs du lithium ont tous une durée de vie très courte. Le lithium est aussi l'un des rares éléments formés lors du Big Bang, et la quantité de lithium 7 mesurée dans les vieilles étoiles est inférieure aux prédictions des modèles, une énigme connue sous le nom de problème cosmologique du lithium.

Dans la vie quotidienne

Le lithium réagit avec l'eau en libérant de l'hydrogène, moins violemment toutefois que le sodium, et on le conserve sous huile ou sous gaz inerte. Les batteries lithium-ion endommagées ou surchauffées peuvent prendre feu, raison pour laquelle les compagnies aériennes restreignent les batteries de rechange dans les bagages en soute.

Le lithium n'est pas un nutriment essentiel, mais on en trouve des traces dans l'eau potable. L'essentiel de la production mondiale provient de mines de roche dure en Australie et des saumures des déserts de sel du Chili, de l'Argentine et de la Bolivie.