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10 fatos sobre o lítio

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O lítio é um dos elementos menores, mais simples e mais antigos, mas foi aproveitado para desbloquear alguns problemas grandes e complicados. É um ingrediente importante nas baterias que alimentam smartphones, laptops e carros elétricos. Mas também é comprovado que é um dos tratamentos mais eficazes para o transtorno bipolar, e pesquisas recentes podem fazer do lítio a chave para desvendar as causas dessa doença.

1. O HOMEM QUE DESCOBRIU O LÍTIO DEIXOU A CIÊNCIA LOGO DEPOIS.

é o lírio do vale venenoso

iStock


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Em 1800, o naturalista brasileiro José Bonifácio de Andrada e Silva descobriu a petalita, um mineral de qualidade rara encontrado no granito, na ilha de Utö, na Suécia. Ele descobriu que a rocha tinha uma qualidade estranha: quando jogada no fogo, criava chamas vermelhas intensas. Em 1817, um aristocrata sueco de 25 anos que virou químico chamado Johan August Arfvedson descobriu o lítio enquanto analisava a petalita. Arfvedson identificou o culpado pelas chamas vermelhas por processo de eliminação: tendo reconhecido a maior parte do conteúdo do mineral como sílica e alumínio, ele deduziu um novo metal alcalino que constituía a parte restante. Foi a única descoberta registrada de Arfvedson; ele logo se aposentou da química para administrar sua fortuna herdada.

O lítio foi mais tarde isolado em sua forma de metal elementar usando eletricidade. Esse processo, a eletrólise, ainda é usado na produção de lítio.

2. O LÍTIO NASCE EM EXPLOSÕES ESTILARES - QUE APRENDEMOS SOMENTE EM 2013.

Hidrogênio, hélio e lítio, os três primeiros elementos da tabela periódica, foram todos criados no Big Bang, mas os dois primeiros elementos são abundantes, e o lítio não. Os astrofísicos tinham uma teoria de que novas, ou explosões estelares, eram responsáveis ​​pela distribuição escassa do lítio no universo, mas eles não tinham dados sobre como isso funcionava até a explosão de Nova Centauri em dezembro de 2013 - visível a olho nu, se seus olhos estivessem em o hemisfério sul. Os pesquisadores testemunharam a estrela moribunda ejetando lítio para o espaço.

3. SUAS FONTES SÃO LIMITADAS.

Francesco Mocellin, Wikimedia Commons // CC BY-SA 3.0

Mais da metade do suprimento mundial de lítio vem de lagos de grande altitude e salinas brancas brilhantes no 'triângulo do lítio' na Bolívia, Chile (como visto acima) e Argentina, onde é extraído em uma rede de piscinas de salmoura. Em outras regiões, vem de minas a céu aberto espiralando em camadas de terra. Depósitos também foram encontrados na Austrália, na parte tibetana da China e nos EUA na Carolina do Norte e em Nevada. Entre 2015 e 2016, o preço da tonelada da commodity mais que triplicou, levando o Reino Unido a buscar suprimentos domésticos. No ritmo atual, de acordo com a empresa de consultoria Stormcrow Capital, a demanda por lítio pode ultrapassar a produção em 2023. Para contornar essa escassez iminente, alguns pesquisadores estão desenvolvendo maneiras de reciclar baterias de íon de lítio usadas.

4. O LÍTIO NUNCA É ENCONTRADO SOZINHO.

Eurico Zimbres, Wikimedia Commons // CC BY-SA 2.5

O lítio não varia livremente na natureza, mas deve ser isolado de outros minerais. Freqüentemente, é proveniente da petalita (acima). É encontrado em vestígios em quase todas as rochas ígneas e em muitas fontes minerais. Aqueles que nadam em fontes termais com infusão de lítio costumam ouvir que tem poderes curativos, incluindo função cerebral melhorada e humor elevado - embora não haja evidências disso.

5. ELE POTENCIA MUITOS DOS SEUS DISPOSITIVOS.

O lítio tem várias vantagens que o tornam a escolha certa para alimentar tudo, desde smartphones até carros híbridos. É o metal mais leve conhecido, o que significa que pode armazenar energia sem adicionar muito peso aos dispositivos. As baterias de íon-lítio também têm algumas das densidades de energia mais altas de qualquer tecnologia de bateria atual; eles fornecem três vezes a voltagem das baterias à base de níquel, de acordo com o Instituto de Energia Limpa da Universidade de Washington.

Mas essas não são as únicas vantagens do lítio. Muitas baterias à base de níquel experimentam o que é conhecido como 'efeito memória' - se elas forem conectadas repetidamente para carregar antes de estarem totalmente descarregadas, elas perderão capacidade de energia (então, em vez de lembrar de sua capacidade total, a bateria apenas lembre-se da metade, por exemplo). Mas esse não é o caso das baterias de íon de lítio, que se acredita não terem efeito de memória.

6. É A CHAVE PARA MELHORAR VEÍCULOS ELÉTRICOS ...

Os modelos de veículos elétricos atuais requerem recarga após cerca de 300 milhas de condução. Dado o número limitado de estações de recarga disponíveis em todo o país, isso poderia dificultar a logística em viagens rodoviárias cross-country. Portanto, o Departamento de Energia está financiando a pesquisa de baterias para melhorar essa gama e recrutou cinco universidades, três laboratórios nacionais e a IBM para o Consórcio Battery500 para desenvolver baterias menores, mais leves e mais eficientes que poderiam, entre outros usos potenciais, aumentar a gama de carros elétricos.

'Se tivermos sucesso, poderemos dobrar a gama de veículos eletrônicos hoje. Isso por si só é extremamente desafiador ', diz Jihui Yang, chefe do departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de Washington.

Yang e seus colaboradores pretendem substituir o grafite atualmente usado no eletrodo negativo das baterias de íon-lítio por metal de lítio. Dobrar o uso de lítio aumentaria significativamente a potência dessas baterias. Para fazer isso, porém, eles terão que resolver um grande problema: nas baterias de lítio que existem atualmente, o lítio desenvolve dendritos em forma de agulha que podem perfurar o separador - uma camada fina de polímero poroso que separa os lados negativo e positivo de uma bateria - causando um curto-circuito.

7. ... E DEMONUROU PLANOS E TELEFONES.

George Frey / Getty Images

Shorts de bateria podem ser mais do que apenas irritantes - eles podem ser incendiários. Alguns aviões da Boeing usam baterias de íon-lítio para alimentar seus motores a jato, e as baterias recarregadas rapidamente servem como fonte de alimentação reserva para sistemas elétricos. Mas a Administração Federal de Aviação suspendeu toda a frota do Boeing 787 Dreamliner em 2013 depois que a bateria de íon-lítio de um avião entrou em curto e começou um incêndio - logo depois que os passageiros desembarcaram em Boston - e um aviso de mau funcionamento da bateria disparou em outro avião.

Os carros Tesla Model S também sofreram incêndios em 2013, atribuídos a defeitos de bateria. Em seguida, os telefones Samsung Galaxy Note 7 começaram a pegar fogo, levando a FAA a proibir os telefones de voos. A Samsung tentou aumentar a capacidade da bateria para acomodar os hábitos cada vez maiores de jogos e streaming de vídeo dos consumidores e, ao mesmo tempo, encolher o telefone. Com a tarefa de fazer mais em um tamanho menor, tornou-se sujeito a colapsos.

Há uma razão pela qual as baterias são tão combustíveis. Os íons de lítio passam pelos minúsculos orifícios no separador entre os eletrodos positivo e negativo da bateria, transportados por uma solução de eletrólito líquido. Mas se o separador estiver danificado - por exemplo, ao deixar seu telefone cair - ou a química em andamento for alterada pelo calor da recarga ou da exposição ao sol, a equação muda. As saídas dessas reações químicas alteradas incluem gases inflamáveis ​​e o próprio lítio também pode inflamar no ar úmido. A Federal Aviation Administration agora exige que baterias de lítio recarregáveis ​​sobressalentes sejam transportadas na bagagem de mão. Se um incêndio em um telefone celular ou bateria de laptop começar a bordo, a FAA aconselhou os comissários de bordo a usarem água ou refrigerante para apagá-lo, embora um extintor de espuma ou de químico seco também possa ser usado.

8. É USADO PARA TRATAR DOENÇAS MENTAIS ...

O lítio é usado há mais de um século para tratar o transtorno bipolar e outras doenças mentais, incluindo depressão, esquizofrenia e transtornos alimentares. Também é usado no tratamento de anemia, dores de cabeça, alcoolismo, epilepsia e diabetes. Mas há uma pequena diferença entre a dose em que é eficaz e aquela em que é letal.

'Não é que as pessoas não saibam o que o lítio faz em geral, o problema é que ele faz muitas coisas', diz Evan Snyder, professor do programa de genética humana do Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, que estudou o distúrbio como parte da pesquisa sobre defeitos que envolvem mais de um gene anormal. Ele compara a prescrição de lítio ao uso de uma marreta em um prego; há muitos danos colaterais. “O que gostaríamos é de um minicom martelo muito pequeno para acertar exatamente o que o lítio está fazendo”, disse ele à Trini Radio.

Mas, primeiro, os cientistas precisavam saber em qual prego girar e, para isso, Snyder estudou os efeitos do lítio no cérebro. A pesquisa Snyder publicada em 2017 detalha como a droga funciona para regular as conexões nas células nervosas do cérebro. Agora, diz ele, esse efeito pode ser comparado a outras drogas para buscar um tratamento mais direcionado; agora, funciona em apenas um em cada três pacientes.

9.… MAS PODE HAVER EFEITOS COLATERAIS DE LONGO PRAZO.

Aos 17 anos, Jaime Lowe acreditava que seus pais eram agentes secretos, viram os Muppets importunando-a e pensou que ela poderia conversar com Michael Jackson e seguir túneis secretos para Neverland. Ela logo foi diagnosticada como bipolar, e doses diárias de lítio estabilizaram os episódios maníacos; sem ele, como ela escreveu em umNew York Timesensaio sobre sua vida com as drogas, ela estaria 'andando em cima de vagões de metrô medindo velocidade e procurando luz em reinos elevados'. Cerca de um terço das pessoas com transtorno bipolar vêem seus sintomas aliviados pelo lítio.

Mas isso pode ter um preço. Os efeitos colaterais do lítio incluem ganho de peso, náuseas e agravamento de doenças cardíacas e renais. No caso de Lowe, após 20 anos de uso do medicamento, ela começou a apresentar aumento da pressão arterial e outros sinais de insuficiência renal. Seu médico deu-lhe a escolha entre desligar o medicamento que lhe dera uma vida funcional - ou fazer um transplante de rim. Ela narra a experiência - e sua viagem à Bolívia para caminhar nas salinas onde o lítio é extraído - em seu livro de 2017Mental: Lithium, Love, and Losing My Mind.

10. O LITHIUM FOI UMA VEZ UM INGREDIENTE CHAVE NO 7 UP.

por que é chamado de boa caça?

Internet Archive, Wikimedia Commons // Sem restrições de direitos autorais conhecidas

Antes de '7 Up' se tornar seu nome e as poncheias de festas de fim de ano em todos os lugares se tornarem seu alvo principal, o refrigerante, que estreou em 1929, foi chamado brevemente de 'Soda de limão e limão litiado com rótulo Bib', e seus ingredientes originais incluíam citrato de lítio. Para fazer seu produto se destacar em um mar de 600 refrigerantes de lima-limão já no mercado, a Cadbury Beverages North America elogiou os efeitos supostamente positivos do lítio no refrigerante, que foi lançado poucas semanas antes do crash da bolsa de 1929 e o início da Grande Depressão. Aparentemente, a receita tinha algum apelo: na década de 1940: 7 Up era o terceiro refrigerante mais vendido do mundo, de acordo com a Cadbury. (Veja como a família acima parece feliz neste anúncio da edição de março de 1948 daThe Ladies 'Home Journal.) O lítio foi incluído em sua receita até 1950.