Lithium (Li)
Le métal le plus léger, devenu le cœur de nos batteries.
Le lithium est un métal si léger qu'il flotte sur l'huile. Très réactif, il n'existe jamais à l'état pur dans la nature. Sa capacité à stocker beaucoup d'énergie dans peu de masse en a fait la clé des batteries de téléphones et de voitures électriques. C'est aussi un médicament de référence contre les troubles bipolaires.
- Numéro atomique
- 3
- Symbole
- Li
- Masse atomique
- 6,94 u
- Famille
- Métaux alcalins
- État à 0 °C
- Solide
- Découverte
- 1817, Johan August Arfwedson
Origine du nom
Du grec lithos, la pierre.
À quoi il ressemble
Métal blanc argenté, assez mou pour être coupé au couteau, qui se ternit rapidement à l'air en se couvrant d'une couche grise à noire. Sa densité (0,53) est environ la moitié de celle de l'eau.
Où le trouve-t-on ?
Environ 20 ppm dans la croûte terrestre. On le trouve dans des roches granitiques (pegmatites) et surtout dans des saumures, des eaux très salées piégées sous les déserts de sel d'Amérique du Sud. L'eau de mer en contient environ 0,18 mg par litre.
Comment on le produit
Les saumures sont pompées puis évaporées au soleil pendant des mois dans d'immenses bassins ; les minerais durs sont broyés et traités chimiquement. Le métal pur est obtenu par électrolyse de chlorure de lithium fondu. La production mondiale a dépassé 200 000 tonnes de lithium contenu par an, en forte hausse.
À quoi sert-il ?
- Batteries lithium-ion (plus des trois quarts de la demande).
- Verres et céramiques résistants aux chocs thermiques (plaques vitrocéramiques).
- Graisses lubrifiantes pour l'automobile et l'industrie.
- Médicament régulateur de l'humeur (carbonate de lithium).
- Alliages aluminium-lithium allégés pour l'aéronautique.
Au quotidien
- La batterie de votre smartphone et de votre ordinateur portable
- Les voitures et trottinettes électriques
- Les piles bouton au lithium
- La plaque de cuisson vitrocéramique
Rôle dans le vivant
Non essentiel à la vie, mais présent à l'état de traces dans l'eau et l'alimentation. À doses contrôlées, il stabilise l'humeur des patients bipolaires, un effet découvert par le psychiatre australien John Cade en 1949. Plusieurs études suggèrent une association entre traces de lithium dans l'eau potable et taux de suicide plus faibles.
Dangers
Le métal réagit avec l'eau en libérant de l'hydrogène inflammable. Les batteries lithium-ion endommagées peuvent s'emballer thermiquement et prendre feu. En médecine, la marge entre dose efficace et dose toxique est étroite, d'où des prises de sang régulières.
Histoire
En 1817, le chimiste suédois Johan August Arfwedson le découvre dans la pétalite, un minerai de l'île d'Utö. Comme il est trouvé dans une pierre et non dans une plante, on le nomme d'après le grec lithos, « pierre ». Le métal est isolé en 1821 par William Brande, puis produit en quantité par Bunsen et Matthiessen en 1855.
Le saviez-vous ?
- La boisson 7 Up contenait du citrate de lithium à son lancement en 1929, jusqu'en 1948.
- Le lithium fait partie des trois seuls éléments formés en quantité notable pendant le Big Bang.
- Il colore les flammes en rouge carmin vif, d'où son usage dans les feux d'artifice.