ლითიუმი

შარშან, მაისში არარატის ძირში მდებარე ქალაქებში ვიმოგზაურე. თურქეთზე, აღრის პროვინციაზეა საუბარი. გეზი აღრის უნივერსიტეტისკენ მეჭირა, თუმცა შემთხვევით ვისარგებლე და მეზობლად მდებარე ადგილებსაც ვესტუმრე.

თბილისიდან მანქანით დილაუთენია გავედით. საღამოს უკვე აღრის პროვინციაში ვიყავი და პირველი გაჩერება ქალაქ იღდირში მქონდა. ქალაქში შესასვლელი გზიდან აღრის მთა (არარატი) გამოჩნდა. ასე ახლოდან პირველად დავინახე. იცით, როგორ იდგა? აი, თავის ფასი რომ იცის – მედიდური და მდუმარე.

იღდირიდან სხვა ქალაქში გადავედი, სახელი ცოტა რთული აქვს – დოღუ ბაიაზითი. ეს იღდირთან შედარებით უფრო მაღლობზეა და არარატიც უფრო ახლოდან ჩანს. სწორედ აქედან მიდის გზა კიდევ უფრო მაღლა, სადაც მთის წვერზე იშაქ პაშას სასახლე არის აღმართული. მეც არ ვიცოდი, ვინ იყო ის. ცნობილი არქიტექტორი ყოფილა და არარატის გვერდით სასახლე აუშენებია.

ამის შემდეგ, კიდევ უფრო ზემოთ არის ქალაქი და დიადინი ჰქვია.

აქვე აუცილებლად უნდა დავწერო, რომ თურქეთში მარნეულის მხარეს მდებარე საზღვრიდან გავედით. სარფიდან მიმავალი თუ ზღვის ნაპირს და ნაირ-ნაირ კაფეტერია-რესტორნებს მიუყვები, აქ სრული სიცარიელეა – მხოლოდ გრძელი გზა, დიდი ღრუბლები და ტრიალი მინდვრები.

მინდვრები მთებით იცვლება და პირიქით. ასე უთმობენ ერთმანეთს ადგილს. ეს მთები რაღაცნაირი ფერადია და შიგადაშიგ ტექნიკასაც შენიშნავთ, სამთო სამუშაოებს რომ აწარმოებენ. შემდეგ დავინტერესდი და წავიკითხე, რომ აქ სხვადასხვა მინერალებთან ერთად ლეპიდოლიტის მოპოვებაც ხდება.

1817 წელს შვედმა ქიმიკოსმა ლეპიდოლიტის ქიმიური ანალიზის დროს აღმოაჩინა, რომ მინერალის მასის 4% მოდიოდა არა სილიციუმზე ან ალუმინზე, არც ჟანგბადზე, არამედ რაღაც სხვა ელემენტზე. მისი მარილები წყალში იხსნებოდნენ და ტუტე თვისებებს ავლენდნენ. იმ დროისათვის ტუტე მეტალებიდან ცნობილი იყო ნატრიუმი და კალიუმი. თუმცა, მათი არსებობა მინერალში გამოირიცხა, რადგან ამ იდუმალი ელემენტის მარილების წყალში ხსნადობა განსხვავდებოდა კალიუმისა და ნატრიუმის მარილების ხსნადობისგან. მინერალი პირველად შვედეთის კუნძულ იტადან ბრაზილიელმა მინეროლოგმა ხოსე ბონიფაციო დე სალვამ ჩამოიტანა.

ძველ ბერძნულ ენაზე „ლითოს“ ნიშნავს ქვას. ბერცელიუსმა შესთავაზა ქიმიურ საზოგადოებას ელემენტს „ლითიონი“ დავარქვათო. საბოლოოდ კი ლითიუმი დაერქვა. ლითიუმი სხვა მინერალებშიც იპოვეს და ჰემფრი დევიმ 1818 წელს ელექტროლიზით ლითიუმი, როგორც მეტალი მიიღო. მოგვიანებით, უილიამ თომას ბრანდემაც იგივე გაიმეორა. ოღონდ, გამოსავლიანობა იყო მცირე. აი, 1855 წელს კი ბუნზენმა და მატისონმა ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად ლითიუმის ქლორიდი ელექტრული დენი და მაღალი ტემპერატურა გამოიყენეს. ანუ? ლითიუმის ქლორიდის ნალღობის ელექტროლიზი ჩაატარეს.

მეტალური ლითიუმი ბრჭყვიალა, თეთრი, ვერცხლისფერი მეტალია, რომლის მოცულობა ცენტრირებულ კუბურ კრისტალებს წარმოქმნის. მსუბუქი მეტალია. მისი ხვედრითი წონა d=0,543 გ/სმ³, სითბოტევადობა C=0,837კალ/გრად-ია. ლღობის ტემპერატურა =179,5 ცელსიუსი, დუღილის ტემპერატურა=1340 ცელსიუსი. ლითიუმი წელვადი მეტალია, იყენებენ ჭედვაშიც. შენადნობებს იძლევა თუთიასთან, კალციუმთან, ალუმინთან, სპილენძთან, ბერილიუმთან, მაგნიუმთან, ტყვიასთან, კალასთან, ვერცხლისწყალთან და სხვა.

მეტალური ლითიუმი ძალიან აქტიურია და ფაქტობრივად ყოველთვის მზად არის ქიმიური თავგადასავლებისთვის. ამიტომ, თუ ლითიუმის ნაჭერს გვერდს ჩამოაჭრით, ის ვერცხლისფრად იბრწყინებს, ანუ მეტალური ბზინვარება ექნება. თუმცა, მალევე გაქრება ეს ბზინვარება, რადგან ლითიუმი ჰაერის კომპონენტებთან შევა რეაქციაში:

2Li+2H₂O=2LiOH+H₂

6Li+N₂=2Li₃N

4Li+O₂=2Li₂O

2LiOH+CO₂=Li₂CO₃+H₂O

Li₂O+CO₂=Li₂CO₃

Li₂O+H₂O=2LiOH

სწორედ ამიტომ არის აუცილებელი ლითიუმის იზოლირება ჰაერისგან. ამიტომ მას მუქ ბოთლში ნავთში ან ზეთში ინახავენ. თავად ბოთლს კი თუნუქის ქილაში ათავსებენ. როდესაც ლითიუმით რაიმე ქიმიური ექსპერიმენტის ჩატარება სურთ, აუცილებელია, რომ ის ნავთისგან ან ზეთისგან ქაღალდით გავამშრალოთ. შემდეგ კი, კლასიკური რეაქციის ჩატარებაც შეიძლება – ლითიუმის ურთიერთქმედება წყალთან.

ავიღოთ მინის ჯამი, ჩავასხათ წყალი და ჩავამატოთ რამდენიმე წვეთი ფენოლფტალეინი. ბუნებრივია, წყალი ფერს არ შეიცვლის. შემდეგ ჩავაგდოთ პატარა ნაჭერი ლითიუმი. წარმოიქმნება ლითიუმის ტუტე და გამოიყოფა წყალბადი. სარეაქციო, არე ჟოლოსფერი გახდება, რადგან ფენოლფტალეინი ტუტე არეში ჟოლოსფერს იღებს.

გათბობით ლითიუმი რეაქციაში შედის წყალბადთან, ჟანგბადთან, ქლორთან, ბრომთან, იოდთან, გოგირდთან, ფოსფორთან.

მეტალური ლითიუმი ადვილად იხსნება განზავებულ მჟავებში, ადგილი აქვს ჩანაცვლების რეაქციას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მარილი და გამოიყოფა წყალბადი. ლითიუმის თხევად ამიაკში გახსნისას მიიღება ცისფერი ხსნარი, რომელიც თანდათან გადადის ლითიუმის ამიდში NH₃Li.

ლითიუმი სხვადასხვა მეტალის ლეგირებისთვის გამოიყენება. ის ლითონებს მატებს სიმაგრეს, პლასტიკურობასა და მექანიკურ გამძლეობას.

წარმოქმნის მრავალ არაორგანულ და ორგანულ ნაერთს. ლითიუმის ჟანგვის ხარისხი, როგორც არაორგანულ, ისე ორგანულ ნაერთებში ერთის ტოლია და მხოლოდ პლიუს ნიშანი აქვს. ისიც უნდა აღინიშნოს, რომ ლითიუმის ზოგიერთი ნაერთი, განსხვავებით პირველი ჯგუფის სხვა ელემენტებისგან, ძნელად ხსნად ნაერთს წარმოადგენს. ასეთებია: ლითიუმის კარბონატი, ფოსფატი, ფთორიდი და ა.შ.

ლითიუმის ჰიდრიდი – LiH მიიღება სუფთა წყალბადის 700-800 ცელსიუსამდე გახურებული ლითიუმის ზედაპირზე გატარებით.

Li+1/2H₂=LiH+21,50კკალ ან

2Li₃N+3H₂=6LiH+N₂

LiH წარმოადგენს უფერო მიკროკრისტალებს. მშრალ ჰაერზე ის ყველა ჰიდრიდზე მდგრადია. რეაქციაში შედის ამიაკთან, ნახშირორჟანგთან, გოგირდის დიოქსიდთან. მაღალ ტემპერატურაზე კი – ქლორთან, აზოტთან, ჟანგბადთან:

LiH+Cl₂=LiCl+HCl

4LiH+N2=2Li₂NH+H₂

ლითიუმის ჰიდრიდი წყალთან შეხებისას განიცდის ჰიდროლიზს, გამოიყოფა ლითიუმის ჰიდროქსიდი და წყალბადი.

LiH+H₂O=LiOH+H2+31,5კკალ.

ლითიუმის ოქსიდი Li₂O – მიიღება 200 ცელსიუსზე ჟანგბადში ან მშრალი ჰაერის გარემოში დაწვით, ან მისი ჰიდროქსიდის ან კარბონატის გახურებით წყალბადის გარემოში 800 ცელსიუსზე. ოქსიდი თეთრი ფერის კუბური ფორმის კრისტალია, ჰიგროსკოპულია და წყალთან შეხებისას ნელა წარმოქმნის ლითიუმის ჰიდროქსიდს. ლითიუმის ოქსიდი გამოიყენება დიდი შუქტეხის კოეფიციენტის მინის წარმოებაში და კერამიკული ჭიქურების დასამზადებლად.

ლითიუმის ჰიდროქსიდი LiOH – შეიძლება მივიღოთ:

Li₂O+H₂O=2LiOH

2LiCl+Ba(OH)₂=2LiOH+BaSO_4.

ის გამოიყენება დიდი ელექტროტევადობის აკუმულატორებსა და ელემენტებში.

ლითიუმის ფტორიდი LiF შეიძლება მივიღოთ ლითიუმის კარბონატზე ფთორწყალბადმჟავას მოქმედებით.

Li₂CO₃+2HF=2LiF+H₂O+CO₂ ან

Li₂SO₄+2HF=2LiF+H₂SO_4.

LiF უფერო მიკროკრისტალური ნივთიერებაა და ახასიათებს სუფრის მარილის ტიპის კრისტალური მესერი. ლითიუმს სხვა ჰალოგენნაერთებიც აქვს ბრომიდი, ქლორიდი და იოდიდი.

ლითიუმის სულფიდი Li₂S – მიიღება გოგირდის ორთქლის გამლღვალი ლითიუმის ზედაპირზე გატარებით. მისი კრისტალები თეთრი ფერისაა, წყალში რთულად იხსნება და გახსნილი ნაწილი განიცდის ჰიდროლიზს.

ლითიუმის სულფატი Li₂SO₄ – ლითიუმის კრისტალჰიდრატის დეჰიდრატაციით მიიღება. ასევე, შეიძლება მივიღოთ ლითიუმის კარბონატზე გოგირდმჟავას მოქმედებით.

არ იფიქროთ, რომ ლითიუმის ნაერთები ამით ამოვწურეთ. ნიტრიდი, ნიტრატი, ამიდი, ორთოფოსფატი, კარბიდი, კარბონატი და ორგანული ნაერთები… ბევრია სასაუბრო, ოღონდ, ოდესმე მომავალში.