لیتیم کربنات

درباره لیتیم کربنات

لیتیم سبک ترین عنصر در گروه فلزات قلیایی است که با این که از عناصر کمیاب کره زمین محسوب میشود، به دلیل نقش های بسیار متنوع در صنایع مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اگرچه این عنصر فلزی در ترکیب مینرال های متعدد نظیر پگماتیت ها شرکت دارد، اما در شورآب های طبیعی منشا گرفته از دریاچه های پرشور با غلظت بسیار بالاتری یافت می شود بطوری که به منظور استخراج هر تن لیتیم، ۵ تن شورآب و ۳۵ تن پگماتیت مورد استفاده قرار می گیرد. از نظر جغرافیایی، منابع اصلی لیتیم در بولیوی، شیلی، ایالات متحده، آرژانتین، چین و استرالیا واقع شده اند. هرچند امروزه با توجه به محدودیت منابع لیتیم در جهان، بازیافت لیتیم از ضایعات حاوی آن بعنوان منابع ثانویه تامین لیتیم دنیا به شمار می آید.

در طی دهه گذشته تقاضا برای لیتیم افزایش چشمگیری داشته است که علت این امر ظهور تکنولوژی های نوین مبتنی بر لیتیم و گسترش سریع آنهاست. این موضوع نه تنها موجب افزایش قیمت لیتیم شده بلکه جایگاه اقتصادی و تکنولوژیک ویژه ای را برای آن رقم زده است.

در طی فرایند تولید، لیتیم از شورآبها یا پگماتیتها بصورت لیتیم کربنات استخراج می شود. نزدیک به ۴۰٪ لیتیم تولید شده به شکل نمک کربناتی آن در صنعت برای تولید آلومینیوم، چدن، باتری ها، سرامیک و شیشه مورد استفاده قرار می گیرد. بخش باقیمانده لیتیوم کربنات مورد فرآوری و پردازش های بیشتر قرار می گیرد تا سایر ترکیبات لیتیم مانند لیتیم هیدروکسید، لیتیم کلراید و لیتیم فلزی حاصل شوند. لیتیم هیدروکسید یا بطور مستقیم در تولید جاذب های دی اکسید کربن، گریس های لوبریکانت و باتری ها بکار می رود یا اینکه به منظور ایجاد سایر اشکال لیتیم (اکسیدها، فسفاتها، پراکسیدها و هیپوکلریتها) مورد فرآوری بیشتر واقع می شود تا این اشکال جدید به عنوان ضدعفونی کننده، جاذب نوترون، محلول ظهور در عکاسی و کاتالیزور استفاده شوند. کاربرد مستقیم نمک لیتیم کلراید در فرایند تصفیه هوا به منظور ایجاد هوای پاک و نیز به عنوان الکترولیت در باتری ها می باشد؛ البته بطور غیرمستقیم با تبدیل شدن به لیتیم نیترید، لیتیم هیدرید و لیتیم فلزی در ساخت آلیاژهای قلع و منیزیم، سیلان بسیار خالص و به عنوان کاتالیزور مورد بهره برداری قرار می گیرد.

در سالهای اخیر، موج فزاینده ای در راستای ایجاد سیستم حمل ونقل بدون آلاینده در سطح جهان شکل گرفته است که منجر به توسعه فن آوری های جدید بر پایه مواد خاصی شده است که تولید گازهای گلخانه ای را به صفر می رساند. وسایل نقلیه برقی از پیشتازان اصلی این حوزه هستند چرا که در ساخت آنها از باتری های ثانویه لیتیوم به عنوان مؤلفه اصلی استفاده شده است. لیتیوم بالاترین تراکم انرژی گرانشی و حجمی را برای این باتری ها فراهم می کند که حتی ۵۰ ٪ بیشتر از باتری های هیبرید فلزی نیکلی است که در وسایل نقلیه الکتریکی معمولی مورد استفاده قرار می گرفتند.

دلیل دیگر رشد بسیار سریع بازار لیتیم، حجم بالای استفاده از باتری های لیتیمی در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند موبایل، لپ تاپ و سایر وسایل الکترونیکی قابل حمل می باشد. پیش بینی ها حاکی از آنند که تا سال ۲۰۲۵ تولید باتری های ثانویه لیتیمی رشد ۳۵ درصدی را تجربه خواهد کرد. در باتری های اولیه (یکبار مصرف) و ثانویه (قابل شارژ) لیتیم می تواند به عنوان آند، کاتد و الکترولیت در ترکیب با مواد مختلف استفاده شود بطوری که هر ترکیب ویژگی های ولتاژ، دانسیته انرژی و چرخه های شارژ و دشارژ مخصوص به خود را داشته باشد.

در بدن انسان لیتیم نقش تعیین کننده ای در برخی فرایندهای فیزیولوژیک طبیعی سلول ها، بافتها و اندام های بدن از جمله متابولیسم کربوهیدراتها و چربیها، پیشگیری از آلرژی، تقویت سیستم ایمنی و کاهش تحریک پذیری عصبی ایفا می کند؛ از این رو حضور لیتیم در مقادیر اندک (۱۰۰ میلی گرم در روز) در اندامهای مربوطه همچون غده تیروئید، گره های لنفاوی، قلب، ریه، کبد، روده و پلاسمای خون ضروری به نظر می رسد. این بدان معناست که لیتیم کاندیدای خوبی به عنوان یک جزء ثابت در مکمل های روزانه در کنار سایر عناصر ضروری در جهت حفظ سلامت و بهبود کیفیت زندگی می باشد. در حوزه درمان و پزشکی، لیتیم بویژه فرم لیتیم کربنات برای درمان بیماران سایکوتیک که از ناهنجاری دوقطبی یا افسردگی شدید رنج می برند تجویز می شود. علاوه بر خصوصیات دارویی، لیتیم در داروسازی به عنوان کاتالیزور در فرایندهای سنتز برخی داروهای دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد.