లిథియం

లిథియం, ₀₀Li

Lithium floating in oil
లిథియం
Pronunciation	/ˈlɪθiəm/ ​(LITH-ee-əm)
Appearance	silvery-white (shown floating in oil)
Standard atomic weight Ar°(Li)
	[6.938, 6.997] 6.94±0.06 (abridged)
లిథియం in the periodic table
Group	group 1: hydrogen and alkali metals
Period	period 2
Block
Electrons per shell	2, 1
Physical properties
Phase at STP	solid
Melting point	453.65 K ​(180.50 °C, ​356.90 °F)
Boiling point	1615 K ​(1342 °C, ​2448 °F)
Density (near r.t.)	0.534 g/cm3
when liquid (at m.p.)	0.512 g/cm3
Critical point	(extrapolated) 3220 K, 67 MPa
Heat of fusion	3.00 kJ/mol
Heat of vaporization	147.1 kJ/mol
Molar heat capacity	24.860 J/(mol·K)
Vapor pressure P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 797 885 995 1144 1337 1610
Atomic properties
Oxidation states	0, +1 (a strongly basic oxide)
Electronegativity	Pauling scale: 0.98
Atomic radius	empirical: 152 pm
Covalent radius	128±7 pm
Van der Waals radius	182 pm
Other properties
Natural occurrence	primordial
Crystal structure	​body-centered cubic (bcc)
Speed of sound thin rod	6000 m/s (at 20 °C)
Thermal expansion	46 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Thermal conductivity	84.8 W/(m⋅K)
Electrical resistivity	92.8 n Ω⋅m (at 20 °C)
Magnetic ordering	paramagnetic
Young's modulus	4.9 GPa
Shear modulus	4.2 GPa
Bulk modulus	11 GPa
Mohs hardness	0.6
CAS Number	7439-93-2
History
Discovery	Johan August Arfwedson (1817)
First isolation	William Thomas Brande (1821)
Isotopes of లిథియం

లిథియం

లిథియం (ఆంగ్లం: Lithium) ఒక క్షారమూలకం. ఇది ఒక లోహ మూలకం. మూలకాల ఆవర్తన పట్టికలో మొదటి సమూహం లేదా సముదాయానికి (group1) కు చెందిన మూలకం. సాధారణ పరిస్థితిలో ఘన రూపంలో ఉండూను. ఆవర్తనకాలం (period) రెండు,, బ్లాకు S చెందినది. ఈ మూలకం యొక్క పేరు గ్రీకు పదమైన లిథోస్ (Lithos) నుండి వచ్చింది. లిథోస్ అనగా రాయి అని అర్థం .మూలకంలోని ఎలక్ట్రానుల సంఖ్య మూడు (3).

చరిత్ర

మొదటిగా 1790 లో Jozé Bonifácio de Andralda e Silva అనే బ్రెజిల్ దేశీయుడు లిథియం యొక్క ముడి ఖనిజం పేటలైట్ (petalite, LiAlSi₄O₁₀) ను స్విడిస్ యొక్క యుటో అనే దీవిలో గుర్తించాడు. మండించినప్పుడు ఇది క్రిమ్సన్ రంగుతో మండటం గుర్తించాడు. 1817 లో స్టాక్ హోమ దేశియుడు అయిన జోహన్ ఆగస్టు అర్ఫ్వేడ్సన్ (Johann August Arfvedson) అంతవరకు గుర్తించని కొత్త మూలకంగా గుర్తించి దానికి లిథియం అని పేరు నిర్ణయించాడు. ఇది కొత్త క్షార లోహామని, సోడియం కన్నతేలికగా ఉన్నదని గుర్తించాడు. అయితే సోడియాన్ని వేరు చేసినట్లు, విద్యుత్ విశ్లేషణ ద్వారా లిథియాన్ని వేరు చెయ్యలేక పోయాడు.1821లో విలియం బ్రాండ్ చాలా స్వల్వ మోతాదులో లిథియంని వేరు చెయ్యగలిగాడు. చివరకు 1855లో జర్మనీ రసాయన శాస్త్రవేత్త రాబర్ట్ బున్సెన్, బ్రిటిషు శాస్త్రవేత్త ఆగస్టస్ మేథిస్సెన్‌తో కలిసి పెద్ద పరిమాణంలో లిథియాన్ని విద్యుత్తు విశ్లేషణ పద్ధతిలో లిథియాన్ని ముడిఖనిజం నుండి వేరుచెయ్యగలిగారు.

ఆది పుట్టుక

విశ్వంలో బిగ్ బ్యాంగు (మహా విస్పోటనం) జరిగినప్పుడు ఏర్పడిన మొదటి మూడు మూలకాలలో మూడో మూలకం లిథియం. మిగతా రెండు హీలియం, హైడ్రోజన్ .కాని విశ్వంలో బెరీలియం, బోరాన్, లిథియంల ఉనికి తక్కువ. కారణం లిథియం తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్దనే నశించు లక్షణ కలిగి వుండుట.లిథియం విశ్వంలో చల్లగా ఉండే బ్రౌన్ మరుగుజ్జు నక్షత్రాలలో, ఆరెంజి నక్షత్రాలలో ఉన్నది

భౌతిక ధర్మాలు

ఘనస్థితిలో లభ్యమగు మూలకాలలో ఎక్కువ విశిష్టోష్ణం కలిగిన మూలకం లిథియం. ఆయనీకరణ శక్తి: 5.392 eV. లిథియం మెత్తటి వెండిలా రంగుఉన్న లోహం. ఇది క్షారలోహముల సముదాయానికి చెందినది. అతితక్కువ బరువున్న తెలికపాటి లోహం. మిగతా క్షార లోహలవలె లిథియం రసాయనికంగా అత్యంత చురుకైన చర్యాశీలత కలిగిన, మండే స్వభావము ఉన్న లోహం. అందువలన దీనిని ఏదైనా ఒక హైడ్రోకార్బను ద్రవంలో, సాధారణంగా పెట్రోలియం జెల్లిలో వుంచి భద్రపరచేదరు. లిథియం ఒంటరి వేలన్సీ ఎలాక్త్రానును కలిగిఉన్నది. ఈ కారణంచే ఇది ఉత్తమవిద్యుత్తు, ఉష్ణవాహకం. లిథియం చాలా మెత్తటి లోహం, దీనిని కత్తితో ముక్కలుగా కత్తరించ వచ్చును . లిథియం వెండి లాంటి రంగులో ఉన్నను ఆక్సీకరణ వలన గ్రే రంగులోకి పరావర్తనం చెందును.లోహాలన్నింటికన్న తక్కువ బాష్పిభవన ఉష్ణోగ్రత (180⁰C) కలిగినను, మిగిలిన క్షారమూలకాల కన్న బాష్పిభవన ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువ.

లిథియం యొక్క భౌతిక/రసాయనిక లక్షణాల పట్టిక

భౌతిక లక్షణం	విలువ
సంకేత పదం	Li
పరమాణు సంఖ్య	3
పరమాణు భారం	6.941 amu
సాంద్రత	0.53 g/cm3
ద్రవీభవన స్థానం	180.54 °C
బాష్పిభవన ఉష్ణోగ్రత	1342.0 °C
ఎలక్ట్రాను సంఖ్య	3
న్యూ ట్రానుల సంఖ్య	4
వర్గీకరణ	క్షారలోహం
రంగు	వెండి వన్నె

రసాయనిక ధర్మాలు

లిథియం నీటితో చర్యలో పాల్గొంటుంది, కాని సోడియం లా తీవ్రంగా చర్య చెందదు. మిగతా క్షార లోహలవలె లిథియం రసాయనికంగా అత్యంత చురుకైన చర్యాశీలత కలిగినది. మండే స్వభావము ఉన్న లోహం. అందువలన దీనిని ఏదైనా ఒక హైడ్రోకార్బను ద్రవంలో, సాధారణంగా పెట్రోలియం జెల్లిలో వుంచి భద్రపరచేదరు. అమ్మోనియం ద్రవణంలో కరగడం వలన నీలిరంగు ద్రవం ఏర్పడుతుంది.తేమ కలిగిన లిథియం చురుకుగా చర్యలో పాల్గొని లిథియం హైడ్రోక్సైడ్ (LiOH and LiOH•H₂O), లిథియం నైట్రైడ్ (Li₃N), లిథియం కార్బోనేట్ (Li₂CO₃, లను ఏర్పరచును .ఇందులో లిథియం కార్బోనేట్ అనేది లిథియం హైడ్రోక్సైడ్, కార్బన్ డైఆక్సైడ్‌లమలి చర్య ఫలితంగా ఏర్పడుతుంది. అత్యధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద హైడ్రోజన్‌తో చర్యచెంది లిథియంహైడ్రైడ్ ఏర్పరచును.

లిథియం పెరాక్సైడ్ (Li₂O₂) సమక్షలో కార్బన్‌డై ఆక్సైడ్‌తో చర్య వలన లిథియం కార్బోనేట్, ఆక్సిజన్ ఏర్పడును.

2 Li₂O₂ + 2 CO₂ → 2 Li₂CO₃ + O₂.

లిథియం ద్రవ ములకాలకన్న తక్కువ సాంద్రత కలిగి ఉన్న లోహ మూలకం.సోడియం, పొటాషియం లతరువాట నీటిలో తేలే మూలకం లిథియం మాత్రమే

లిథియం సమ్మేళనాలు

లిథియాన్ని అల్యూమినియం, మెగ్నీషియం లతో సమ్మేళనం కావించి మిశ్రమ లోహాలను తయారు చేయుదురు. ఈ మిశ్రమ ధాతువు తేలికగా, బలిష్టంగా ఉండును.మెగ్నీషియం-లిథియంల మిశ్రమ లోహాన్ని కవచాల (Armour ) పలకలను చేయుటకు వాడెదరు. అలాగే అల్యూమినియం–లిథియం మిశ్రమ లోహాన్ని విమానాల తయారీలో, సైకిళ్ళ ఫ్రేమ్‌ల తయారీలో, అత్యంత వేగంతో ప్రయానించు రైళ్ళ తయారీలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

ఐసోటోపు(isotope)

స్వాభావికంగా లిథియం రెండు ఐసోటోపు రూపాలలో లభిస్తుంది. అవి ⁶Li, ⁷Li . వీటిలో ⁷Li ఎక్కువ ప్రమాణంలో ప్రకృతిలో దొరుకుతుంది. అతితక్కువ భారమున్న హీలియం, ఎక్కువ భారమున్నబెరీలియం మూలకాల పరమాణు కేంద్రీయ బంధశక్తితో పోల్చిన ఈ రెండు ఐసోటోప్‌లు తక్కువ కేంద్రీయ బంధశక్తిని కలిగి ఉన్నాయి. ఇందులో ⁷Li అనేది విశ్వంలో మహావిస్పొటనం జరిగినప్పుడు, కేంద్రకాల జననసమయంలో ఏర్పడినది. ⁷Li కార్బన తారలలో జనిస్తుంది. కొత్తగా తారలు పుట్టునప్పుడు కొద్దిమొత్తంలో లిథియంఉత్పత్తి జరుగు తుంది. కాని వెంటనే నశిస్తుంది.

లభ్యత

లిథియం మిగతా క్షారలోహలవలె నీటితో చురుకుగా చర్య జరుపు లక్షణం వలన, లిథియం ప్రకృతిలో విడిగా కాకుండా ఇతర పదార్థాలతో కలసి సమ్మేళనంగా లభిస్తుంది. భూమి ఉపరితలంలో .0007% (65ppm) మాత్రమే విడిగా లభించుచున్నది.ప్రస్తుతం లిథియం క్లోరైడ్‌ను విద్యుత్తు విశ్లేషణ చెయ్యడం ద్వారా లిథియాన్ని భారీగా ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.భూమి పొరలో లభ్యం:2.0×10¹మి.గ్రాం/కిలో;సముద్రంలో లభ్యత:1.8×10⁻¹మి.గ్రాం/లీ.లిథియం రసాయనికంగా ఎక్కువ ప్రభావశీలి కావటం వలన ప్రకృతిలో విడిగా కాకుండా ఇతర పదార్థాలతో సమ్మేళనంగా లభించును. Pegmatitic ఖనిజాల్లో లభిస్తుంది. ఇది నీటిలో అయానుగా కరుగుగుణం కలిగి ఉండటంవలన సముద్రజాలలో లిథియం ఆనవాళ్ళు కన్పిస్తాయి. లిథియం లోహంయొక్క ఆనవాళ్ళు అనేక జీవుల దేహవ్యవస్థలో గుర్తించవచ్చును .

ఉత్పత్తి

లిథియాన్ని లిథియం క్లోరైడ్, పొటాషియం క్లోరైడ్ ల మిశ్రమాన్ని విద్యుత్తువిశ్లేషణ పద్ధతికి గురికావించి వేరుచెయ్యుదురు.

ఉత్పత్తి దేశాలు

ప్రపంచంలో అర్జెంటీనా, ఆస్ట్రేలియా, బ్రెజిల్, కెనడా, చిలీ, చైనా, పోర్చుగీసు,, జింబాబ్వే లలో లిథియం అధికంగా ఉత్పత్తి అగుచున్నది.

20 11 నాటికి ప్రపంచములో ఉత్పత్తి అయిన లిథియం, నిల్వల వివరాలు.

దేశము	ఉత్పత్తి	లభించు వనరులు	దేశము	ఉత్పత్తి	లభించు వనరులు
అర్జెంటినా	3,20 0	8 50,000	చీలె	12,60 0	7, 500,000
ఆస్ట్రేలియా	9260	970,000	చైనా	5,200	3,500,000
బ్రెజిల్	12 0	64,000	పోర్చుగల్	820	10,000
కెనడా	480	180,000	జింబాబ్వే	470	23,000

భారతదేశం లో లభ్యం

దేశంలో తొలిసారిగా పెద్ద ఎత్తున లిథియం నిక్షేపాలను గుర్తించినట్లు భారత ప్రభుత్వం గురువారం ప్రకటించింది. జమ్మూ కాశ్మీర్ లోని రియాసి జిల్లాలో 5.9 మిలియన్ టన్నుల లిథియం నిల్వలను గుర్తించినట్లు జియోలాజికల్ సర్వే ఆఫ్ ఇండియా (జీఎస్ ఐ) తెలిపింది.

లిథియం అనేది నాన్ ఫెర్రస్ మెటల్, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల (ఇవి) బ్యాటరీలలో కీలక భాగాలలో ఒకటి.

లిథియం అయాన్తో తయారు చేసిన బ్యాటరీలు లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలు లేదా నికెల్-మెటల్ హైడ్రైడ్ బ్యాటరీల కంటే అధిక శక్తి సాంద్రతలను కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి అదే నిల్వ సామర్థ్యాన్ని నిలుపుకుంటూ బ్యాటరీ పరిమాణాన్ని  చిన్నదిగా తయారు చేసే అవకాశం వస్తుంది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రభుత్వాల నుండి  విద్యుత్ /బ్యాటరీ వాహనాలు ( ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్స్ (ఈవి)  రావడంతో, ఈ వాహనాల తయారీలో లిథియం చాలా కీలకంగా మారింది. ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల ప్రణాళికలను ముందుకు తీసుకెళ్లడానికి కీలకమైన లిథియంతో సహా కీలక ఖనిజాల లభ్యతను /సరఫరాను బలోపేతం చేయాలని భారత ప్రభుత్వం భావిస్తుంది. ప్రస్తుతం భారతదేశం, లిథియం, నికెల్, కోబాల్ట్ వంటి ఖనిజాల దిగుమతిపై ఆధారపడుతోంది.

ప్రపంచములో 50 శాతం నిక్షేపాలు మూడు దక్షిణ అమెరికా దేశాలలో కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి ( అర్జెంటీనా, బొలీవియా  చిలీ).  ఈ లిథియం నిల్వలు భారతదేశానికి  ఒక వరంగా, దెశ ఆర్థిక అభివృద్ధిలో, పర్యావరణ రక్షణలో ఎంతో ఉపయోగపడి, తద్వారా  రాబోయే సంవత్సరాలలో ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల వ్యాప్తిని విస్తరించడానికి సహాయపడుతుంది.

ఉపయోగాలు

లిథియం, దాని సమ్మేళన పదార్థాలకు పారిశ్రామికంగా పలువిధాల ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. లిథియం వలన పెక్కు ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. ఘనస్థితిలో లభ్యమగు మూలకాలలో ఎక్కువ విశిష్టోష్ణం కలిగిన మూలకం లిథియం. అందువలన లిథియాన్ని ఉష్ణవాహకంగా వినియోగించడం ఎక్కువ. లిథియాన్ని ప్రత్యేకమైన ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతను భరించగల అద్దాలు, పింగాణి వస్తువులను తయారు చేయుటకు వాడెదరు. మౌంట్ పాలోమార్‌లోని దుర్భిణిలోని దర్పణమును లిథియం వాడి తయారుచేసారు. లిథియం హైడ్రోక్సైడ్ (LiOH) ను విమానంలో ఏర్పడు కార్బను డై ఆక్సైడ్‌ (CO₂ బొగ్గుపులుసు వాయువు ) ను తొలగించుటకు ఉపయోగించెదరు. లిథియం క్లోరైడ్ నీటిని పిల్చుకొనే స్వభావం ఉన్న కారణం వలన, దీనిని శీతలీకరణ యంత్రాలలో, పరిశ్రమలలో గాలిని పోడి పరచుటకై వాడెదరు (లిథియం బ్రోమైడ్ రూపంలో వాడెదరు). లిథియం స్టియరేట్‌ను అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద పనిచేయు యంత్రాల కందెనల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు. లిథియం హైడ్రైడ్‌ను ఇంధనంగా వాడెదరు. లిథియాన్ని ప్రముఖంగా రిచార్జింగు అయ్యే సెల్‌ ఫోనులు, లాప్‌టాపులు, డిజిటల్ కెమరాలలో ఉపయోగించు బ్యాటరీలను తయారు చెయ్యుటకు ఉపయోగిస్తారు. అలాగే రీచార్జి చెయ్యబడని బ్యాటరీలలో కుడా లిథియాన్ని వినియోగిస్తారు. ఉదాహరణకు హృదయంకు అమర్చే పేస్‌ మేకరు (pace maker), కదిలే బొమ్మలు, ఆటవస్తువులు, గడియారం లలో వాడే బ్యాటరీల తయారీలో కుడా లిథియాన్ని వాడెదరు .

లిథియాన్ని అద్దాలు, పింగాణి పరిశ్రమలో 37.0%, బ్యాటరిలలో 20.0%, కందెనల తయారిలో 11.0%, అల్యూమినియం మిశ్రమలోహ తయారిలో7.0%, వైద్యరంగంలో2.0%, థెర్మోప్లాస్టికు రంగంలో 3.0%, శీతళీకరణ యంత్రాలలో 5.0%, ఇతర రంగాలలో 10%ను ఉపయోగిస్తారు

వైద్యరంగంలో లిథియం వినియోగం

లిథియం కార్బోనేట్‌ను మానసికంగా కృంగినస్థితిలో ఉన్నమానసిక రోగులకు మందుగా ఉపయోగిస్తారు. బైపొలారు డిసార్డరు, మానసిక రుగ్మతల నివారణలో వాడుచున్నారు. అలాగే తలనొప్పి, మూర్చ, మధుమేహం, కాలేయ వ్యాధి, మూత్రపిండాలు, కీళ్ళనొప్పులు, చర్మవ్యాధులు వంటి వాటి నివారణ మందులలోవాడెదరు.

ఇవికూడా చూడండి

• మూలకము
• క్షార లోహము