Lítio: propriedades, extração e aplicações

Neste post eu vou falar de um elemento muito importante para tecnologias modernas. O uso do lítio permitiu a melhoria das baterias. As melhores baterias contêm lítio.

Propriedades

É o mais leve dos metais, tem uma densidade de 0,535 $g/cm^3$. É um metal muito reativo com a água por ser monovalente (átomo tem apenas um elétron para compartilhar).

A reação química quando reage com a água.

$2Li+2H_{2}O\rightarrow 2LiOH + H_{2}$

Este elemento é muito macio, pode-se cortar facilmente com uma faca. É um bom condutor de eletricidade. Quando o sal de lítio é queimado, a chama tem uma cor vermelha.

Quando a combustão é mais violenta, a chama é brilhante e branca.

Maiores reservas

As maiores reservas ficam no Chile e na Bolívia. Também existem reservas consideráveis na China, Austrália, Brasil, Portugal, EUA, Canadá e Zimbábue.

Extração

Na natureza, está presente na forma de petalita ($LiAlSi_{4}O_{10}$).

Outros minerais são a lepidolita ($KLi_{2}Al(Al,Si)_{3}O_{10}(F,OH)_{2}$).

E o espodumênio ($LiAl(Si_{2}O_{6})$).

Este elemento também pode ser extraído da salmoura de algumas águas salgadas e ficam no Sol para a evaporação. O minério é calcinado para ser misturado com ácido sulfúrico. Cria-se o sulfato de lítio que é purificado e separado para ser tratado com carbonato de sódio criando o carbonato de lítio ($Li_{2}CO_{3}$). O carbonato de lítio possui algumas aplicações, por isso parte vai para a comercialização. A outra parte é tratada com hidróxido de cálcio para produzir hidróxido de lítio ($LiOH$) que também tem suas aplicações. Aqui esta o processo de produção de carbonato e hidróxido deste metal.

Para produzir o lítio metálico, mistura-se ácido hidroclorídrico com carbonato de lítio para produzir o cloreto de lítio. E uma eletrólise no cloreto produz o metal. Abaixo temos reações de oxidação e redução respectivamente e a preparação eletrolítica.

$2Cl - 2e^-\rightarrow Cl_{2}$

$Li^+ + e^-\rightarrow Li$

Impacto ambiental

Extrair minérios das minas causa o impacto ambiental típico da mineração. Porém a maior parte é extraída das salmouras que não precisa de muita água e é feita em lugares onde há pouca fauna e flora, portanto o impacto ambiental é muito menor.

Algumas aplicações

Além de ser usado como ânodo nas melhores baterias, pode ser usado nas ligas metálicas de alumínio, cádmio, cobre e manganês para a indústria aeronáutica. A pequena adição de carbonato de lítio pode tornar o vidro ou a cerâmica mais forte. O hidróxido de lítio é utilizado em submarinos, naves e estações espaciais para extrair o dióxido de carbono da tripulação e depurar o ar. Este gráfico mostra outras aplicações.