Lithium: Forskelle mellem versioner
Content deleted Content added
AnetteM (diskussion | bidrag) |
mNo edit summary |
||
Linje 182:
Produktionen og anvendelsen af lithium har gennemgået flere drastiske forandringer igennem historien. Den første store anvendelse af lithium var som høj-temperaturs [[lithiumfedt]] til flymotorer og lignende anvendelse under og efter [[anden verdenskrig]]. Denne brug blev blandt andet udbredt pga. det faktum at lithium-baseret [[sæbe]] har et højere smeltepunkt end andre alkaliske sæber, og er mindre korrosiv end calcium-baserede sæber. Leverandørerne til det lille marked for lithiumsæber og lithiumfedt var for det meste små mineoperationer, hovedsageligt i USA.
Efterspørgslen efter lithium voksede betragteligt under den [[kolde krig]] i takt med produktionen af [[atomvåben|kernefusionsvåben]]. Både lithium-6 og lithium-7 producerer [[tritium]] når de bestråles med neutroner, og er derfor nyttige til produktionen af tritium, såvel som som fast fusionsbrændstof til brug inde i [[brint|hydrogenbombe]]r i form af [[lithiumdeuterid]]. USA blev verdens ledende lithiumproducent i perioden mellem slutningen af 1950'erne og midten af 1980'erne. Til sidst nåede lithiumlageret omkring 42.000 ton lithiumhydroxid. Det lagrede lithium blev udtømt i lithium-6 med 75 %, hvilket var nok til at påvirke lithiums målte [[atomvægt]] i mange standardiserede kemikalier, og selv lithiums atomvægt i nogle "naturlige kilder" til lithiumion, som var blevet "forurenet" af lithiumsalte udledt fra isotopseperationsfaciliteter, der var havnet i grundvandet.<ref name = "Coplen2002"/><ref name="USGSCR1994">{{cite web| url =http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/450494.pdf| title = Commodity Report 1994: Lithium|publisher = United States Geological Survey|accessdate = 3 November 2010|date = 1994|first = Joyce A.|last = Ober}}</ref> <!--With only 7.5% of lithium-6 this makes ca. 2,200 tonnes of lithium-6.-->
Lithium blev brugt til at sænke glas' smeltetemperatur og til at forbedre [[aluminiumoxid]]s smelteadfærd ved brug af [[Hall-Héroult-processen]].<ref name="DeberitzBoche2003">{{cite journal|last1=Deberitz|first1=Jürgen|last2=Boche|first2=Gernot|title=Lithium und seine Verbindungen - Industrielle, medizinische und wissenschaftliche Bedeutung|journal=Chemie in unserer Zeit|volume=37|issue=4|year=2003|pages=258–266|doi=10.1002/ciuz.200300264}}</ref><ref name="Bauer1985">{{cite journal|last1=Bauer|first1=Richard|title=Lithium - wie es nicht im Lehrbuch steht|journal=Chemie in unserer Zeit|volume=19|issue=5|year=1985|pages=167–173|doi=10.1002/ciuz.19850190505}}</ref> Disse to anvendelser dominerede lithiummarkedet frem til midten af 1990'erne. Efter slutningen på [[atomkapløbet]] sank efterspørgslen efter lithium, og det amerikanske energiministerium begyndte at sælge ud af deres lithiumlager på det åbne marked, hvilket drev prisen yderligere ned.<ref name="USGSCR1994"/> I midten af 1990'erne begyndte flere virksomheder dog at udvinde lithium fra [[saltlage]]
I det nye årtusinde øgede udviklingen af [[lithium-ion-batteri]]er pludselig efterspørgslen efter lithium, og i 2007 blev det den altdominerende anvendelse af grundstoffet.<ref name="USGSYB1994">{{cite web| url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/myb1-2007-lithi.pdf|title = Minerals Yearbook 2007 : Lithium| publisher = United States Geological Survey|accessdate = 3 November 2010|date = 1994|first = Joyce A.|last = Ober}}</ref> I kølvandet på den nye eksplosion i efterspørgsel, udvidede nye virksomheder deres udvinding fra saltlage.<ref name="IMR">{{Cite book| first = Jessica Elzea |last = Kogel|title = Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses|isbn = 978-0-87335-233-8|page = 599|url = https://books.google.com/?id=zNicdkuulE4C&pg=PA600&lpg=PAPA599|chapter = Lithium|date = 2006|publisher = Society for Mining, Metallurgy, and Exploration|location = Littleton, Colo.}}</ref><ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=8erDL_DnsgAC&pg=PA339 |title=Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Volume 28 – Lactic Acid to Magnesium Supply-Demand Relationships |publisher=M. Dekker|author=McKetta, John J.|date=18 July 2007|accessdate=29 September 2010|isbn=978-0-8247-2478-8}}</ref>
Linje 201:
[[File:Lithium world production.svg|thumb|Tendenser i lithiumproduktion på verdensplan]]
Lithiumproduktionen er steget betragteligt siden [[anden verdenskrig]]. Metallet separeres fra andre grundstoffer i [[Magmatiske bjergarter|magmatiske mineraler]]. Lithiumsalte udvindes fra vand i [[mineralkilde]]r og [[saltlage]]pøle og -aflejringer. Metallet produceres gennem [[elektrolyse]] fra en blanding af smeltet
=== Reserver ===
De identificerede lithiumreserver blev i 2008 af [[US Geological Survey]] (USGS) vurderet til på verdensplan at indeholde 13 millioner ton,<ref name="minerals.usgs.gov" /> selvom det dog er svært at måle lithiumreserver præcist<ref name="gold">{{Cite journal | doi = 10.1038/nchem.680| pmid = 20489722| title = Is lithium the new gold?| journal = Nature Chemistry| volume = 2| issue = 6| pages = 510| year = 2010| last1 = Tarascon | first1 = J. M. | authorlink1 = Jean-Marie Tarascon}}</ref><ref name="forbes">[http://www.forbes.com/sites/toddwoody/2011/10/19/lithium-the-new-california-gold-rush/ Lithium: The New California Gold Rush], ''Forbes magazine''. 2011-10-19</ref>
Der findes aflejringer i [[Andesbjergene]] i Sydamerika. [[Chile]] er den førende producent, fulgt af [[Argentina]]. Begge lande udvinder lithium fra saltlagspøle
Der er uenighed omkring vækstpotentialet. Et studie fra 2008 konkluderede at realistisk opnåelig lithiumcarbonat-produktion vil kun række til en lille fraktion af fremtidig efterspørgsel på det globale [[PHEV]]- og [[elkøretøj|EV]]-marked, at efterspørgsel fra den transportable elektronik-sektor
Omvendt fandt et studie fra [[Lawrence Berkeley National Laboratory]] og [[University of California, Berkeley]] i 2011, at den nuværende vurderede reservebase af lithium ikke bør være en begrænsende faktor for batteriproduktion til elkøretøjer på stor skala, da man burde kunne bygge omkring 1 milliard 40 [[kWh]] Li-baserede batteier med de nuværende reserver<ref>{{cite web|url=http://www.greencarcongress.com/2011/06/albertus-20110617.html|title=Study finds resource constraints should not be a limiting factor for large-scale EV battery production|publisher=[[Green Car Congress]]|date=17 June 2011|accessdate=17 June 2011}}</ref> - omkring 10 kg lithium pr. bil.<ref>{{cite web|url=http://www.anl.gov/energy-systems/publication/lithium-ion-batteries-examining-material-demand-and-recycling-issues|title=Lithium-Ion Batteries: Examining Material Demand and Recycling Issues |author=Gaines, LL. Nelson, P.|publisher=[[Argonne National Laboratory]]|date=2010|accessdate=11 June 2016}}</ref> Et andet studie, fra forskere fra [[University of Michigan]] og [[Ford Motor Company]] i 2011, fandt at der findes tilstrækkelige ressourcer til at understøtte global efterspørgsel frem til 2100, inklusive den lithium der kræves til potentielt udbredt brug i transportsektoren. Studiet vurderede at der på globalt plan findes 39 millioner ton lithimreserver, og at den samlede lithiumefterspørgsel i den 90-år-lange analyserede periode blev vurderet til 12-20 millioner ton, afhængig af scenarierne vedrørende økonomisk vækst og genbrugsrater.<ref>{{cite web|url=http://www.greencarcongress.com/2011/08/lithium-20110803.html|title=University of Michigan and Ford researchers see plentiful lithium resources for electric vehicles|publisher=[[Green Car Congress]]|date=3 August 2011|accessdate=11 August 2011}}</ref>
Linje 258:
===Metallurgi===
Lithium (i form af eksempelvis lithiumcarbonat) anvendes som et tilsætningsstof ved [[kontinuert støbning]]
Lithium (som [[lithiumfluorid]]) anvendes som tilsætningsstof til aluminiumsmeltere ([[Hall–Héroult-processen]]), for at reducere smeltetemperatur og øge elektrisk modstand,<ref>{{citation| title = Chemical and Physical Properties of the Hall-Héroult Electrolyte| first = W| last = Haupin| page = 449| work = Molten Salt Chemistry: An Introduction and Selected Applications| editor-first = Gleb| editor-last = Mamantov| editor-first2= Roberto| editor-last2 = Marassi| publisher = Springer | date =1987}}</ref> hvilket står for 3 % af produktionen (2011).<ref name="minerals.usgs.gov"/>
Linje 305:
[[Lithiumdeuterid]] var det foretrukne [[kernefusion|fusionsbrændstofl]] i tidlige versioner af brintbomben. Når de bombarderes af [[neutron]]er producerer både <sup>6</sup>Li og <sup>7</sup>Li [[tritium]] — denne reaktion, som ikke var fuldt forstået da brintbomber oprindeligt blev testet, var ansvarlig for den fuldstændigt overvældende effekt af [[prøvesprængning]]en [[Castle Bravo]]. Tritium fusionerer med [[deuterium]] i en [[kernefusion|fusion]]sreaktion, der er relativt nem at opnå. Selvom detaljerne er klassificerede, spiller lithium-6-deuterid tilsyneladende fortsat en rolle som fusionsmateriale i moderne [[atomvåben]].<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=yTIOAAAAQAAJ&pg=PA39|page=39|title=How nuclear weapons spread: nuclear-weapon proliferation in the 1990s|author=Barnaby, Frank|publisher=Routledge|date=1993|isbn=0-415-07674-9}}</ref>
[[Lithiumfluorid]] danner, når det er stærkt beriget i lithium-7-isotopen, den grundlæggende bestanddel i fluor-saltblandingen LiF-[[berylliumfluorid|{{chem|BeF|2}}]], der anvendes i [[smeltesaltreaktor|atomreaktorer med flydende fluor]]. Lithiumfluorid er usædvanligt kemisk stabilt og {{chem|LiF-BeF|2}}-blandinger har lavt smeltepunkt. Herudover er {{chem|7|Li}}, Be og F blandt de få [[nuklid]]er, der har så lavt [[neutron-tværsnit]]
I konceptualiseret (hypotetisk) kerne[[fusionsenergi|fusions-kraftværker]] vil lithium blive brugt til at producere tritium i [[magnetisk indeslutningsfusion|magnetisk indesluttede reaktorer]]
:{{chem|6|Li}} + n → {{chem|4|He}} + {{chem|3|T}}.
|