誰もが元素リチウムを探しています

1929 年、7UP ソーダは「ラベル リチウム化レモンライム ソーダ」として販売され、それ以降は 7UP ソーダとなりました。この人気の飲み物には、実際には、今日のリチウムイオン電池に含まれているものと同じリチウム元素から作られた化合物であるクエン酸リチウムが含まれていました。 7UP の 7 については明確な説明はありませんが、リチウムの原子量が 7 に近いためであると推測する人もいます (6.94 ですが、おそらく四捨五入されているでしょう)。

それでも、クエン酸リチウム（リチウム塩）は、米国食品医薬品局（FDA）がソーダとビールに使用していた1929年から1948年までの飲料の成分でした。

そもそもなぜ企業は飲料にリチウムを入れたのでしょうか?何世紀にもわたって、リチウム温泉には薬効があると考えられており、1800 年代を通じて、リチウムは痛風の治療に使用されてきました。 19 世紀後半から 20 世紀初頭にかけて、 の治療にも処方されていたため、この要素は高い評判を得ていました。

しかし今日はこれまで以上に。そして、ほとんどの人はこの素子をラップトップや EV のバッテリーの観点から思い浮かべるでしょうが、この素子はテクノロジーをはるかに超えた用途に使用されています。実際、リチウムは今でも一部の治療に使用されています。何十年にもわたってハイテクレンズに使用されてきました。ガラス製品や陶器の安定化に役立ちます。マイクロドージングが精神衛生に有益であると信じている人さえいます（これについては後で詳しく説明します）。

リチウムの特性

リチウムは地球上で最も軽い元素の 1 つです。その値は 3 で、原子量は 6.94 です。他の金属と同様、リチウムは柔らかく展性があります。色は銀色で、松の木のブロックと同じ密度がある、とカリフォルニア大学リバーサイド校の地球惑星科学部の地質学の研究教授は言う。

1812年、スウェーデンのウト島でペタライトを含むケイ酸リチウム鉱物を分解していたヨハン・アウグスト・アルフウェドソン。彼は、ペタライトにこれまで知られていなかった金属、リチウムが含まれていることを発見しました。 「そこでアルフウェドソンと教授は、植物や動物ではなく鉱物での発見を反映するために、ギリシャ語の石にちなんで新元素をリトスと名付けることにしました」とマッキベン氏は言う。現在、リチウムの主な供給源は岩石ですが、温泉や乾いた湖底にも存在しています。

何世紀にもわたって、人々は、 で見られるような薬効を認識してリチウム温泉に入浴することが知られていました。かつてそこにあったスウィート ウォーター ホテル アンド ヘルス リゾートは非常に有名で、マーク トウェイン、ヴァンダービルト家、セオドア ルーズベルトを含む数人の大統領のような人々が訪れました。現在、温泉、地熱地帯、塩水には大量のリチウムが含まれる傾向があります。ペグマタイトや花崗岩と同様、火山岩にはリチウムが多く含まれているとマッキベン氏は説明する。 「例えば、これらの岩石を風化させて粘土にするプロセスや、塩水を濃縮する蒸発プロセスによって、リチウムが採掘されている場所でリチウムがさらに濃縮される可能性があります。」

ソーダ、電池、気分安定剤

「人々が電池のことを思い浮かべるのは事実です。なぜなら電池が使用量の約 75% を占めているからです」とマッキベン氏は言う。 「リチウムイオン電池を搭載した手持ちのあらゆるものを評価できます。車、薬、自転車、スクーター、電話、タブレット、芝刈り機など、そのリストは増え続けています。私はリチウム電池で動く除草機を持っています。」

飲料中のリチウムは禁止されているにもかかわらず、今日では気分障害の効果的な経口治療法となっています（レモンライムソーダに入れて摂取しないだけです）。と呼ばれるものですが、1950年代以降、製薬会社は標的を絞った合成代替薬を追加してきました。

トランジションレンズがどのように機能するのか、または太陽の光に反応して色付きの窓がなぜ暗くなるのか疑問に思ったことはありますか?リチウムの力！

「現代の住宅の多くの窓は、明るい日差しが当たると暗くなってしまいます。それはガラスに含まれるリチウム化合物のせいです」とマッキベン氏は説明する。 「ガラス内のリチウムは、太陽光に反応して移動するリチウムイオンの層であり、その後ガラスを暗くします。」リチウムはセラミックやガラスの耐久性を向上させ、色を安定させるのに役立つため、リチウムの他の日常的な用途はセラミックやガラスです。

リチウム・トライアングル

リチウム採掘は現在、主にEV車両の増加と充電式電池用のリチウム需要のおかげで活況を呈しています。この元素の採掘競争は続いており、この元素はノースカロライナ州、ネバダ州、カナダで採掘されているが、原産地は南米とオーストラリアである。 「リチウム・トライアングル」とは、アタカマ砂漠でチリ、アルゼンチン、ボリビアが交わる地域のこと。ここでは、スペイン語で乾いた湖底を意味するサラレスと呼ばれる乾いた湖底の下からリチウムが汲み上げられ、蒸発池に入れられます。

アタカマ塩湖はチリの塩原で、世界最大のリチウム生産鉱床です。現在、世界のリチウムの約3分の1を生産しており、その面積はヨセミテ国立公園とほぼ同じです。 「宇宙からも見ることができます」とマッキベン氏は指摘する。 「それらは巨大です。それらの池はそれぞれサッカー場ほどの大きさで、何百もの池があります。それがチリの環境を破壊しているのです。」

採掘プロセスはさまざまですが（非常に機密性が高い場合もあります）、基本的には次のとおりです。 リチウムは地下のミネラル豊富な塩水から抽出され、地表に運ばれて大きな盆地で蒸発します。残りの食塩水は、リチウムが使用できるようになるまで、いくつかの段階で処理されます。このプロセスは周囲の環境に非常に破壊的です。植物は死に、ラグーンは干上がり、地元の動物は通常の繁殖地にアクセスできなくなります。

「池は膨大な量の水と化学物質を消費し、地表に恐ろしい環境破壊をもたらします。そのため、地熱塩水や油田塩水からリチウムを直接抽出するこの概念がここ数年で普及したのは、これらの塩水の消費量がはるかに少ないためです」水を与えて、土地を乱さないでください」とマッキベンは説明します。

同氏はまた、カリフォルニア州ソルトン湖近くのリチウム直接抽出地熱施設の設置面積は約100エーカー（40.4ヘクタール）で、水の消費量は10倍少なく、数日でリチウム製品を生産できると述べた。対照的に、チリの蒸発池の設置面積は 3,000 エーカー (1,214 ヘクタール) を超え、リチウムの製造には 2 年かかります。

リチウムは危険ですか?

リチウム採掘がいかに環境に有害であるかについては取り上げましたが、大量に消費すると健康に悪影響を及ぼす可能性があり、適切な条件下では爆発する可能性もあります。

「リチウムは比較的不安定で、原子核には陽子が 3 つしかなく、外側に緩く保持されている、支払われていない 3 番目の電子を持っています。リチウムはその 3 番目の電子を簡単に手放すことを好みます」とマッキベン氏は説明し、これによりリチウムは反応しやすくなります。特に水、酸素、窒素の場合。 「コーティングされていないリチウム金属は水と非常に激しく反応して水酸化リチウム溶液を形成し、その反応の一部として可燃性の水素ガスが発生して熱を放出します。これがリチウムに関連した火災の原因です。」

リチウムイオン電池は、電池内の電解質により発火する可能性があります。マッキベン氏によれば、これらは可燃性の有機化合物であり、リチウムイオン電池に欠陥があるとショートする可能性があるという。あるいは、バッテリーが過熱したり、外部から穴が開いたりする可能性があり、これらの問題によりリチウム金属が水や空気と反応する可能性があります。このバッテリーは過去 10 年間、飛行機や空港で使用されてきました。

「そのとき、スマートフォン、ラップトップ、車のバッテリーが燃え始めるのです」とマッキベン氏は言う。 「リチウム電池の火災は、特に航空機内で危険性が高まっており、電池火災が発生する場所としては私が思いつく限り最悪です。」研究者たちは、液体またはゲル電解質に代わる、より安定で可燃性の低い電解質を探し続けています。

1940年代後半にFDAがソフトドリンクへのリチウムの使用を禁止した理由について言えば、それは単に人々がリチウムを過剰に摂取していたからでした。お気に入りのソーダだけではありません。彼らはビールから、あるいは治療法として、さらには食卓塩の低ナトリウム代替品として、それを摂取していました。人々はそれを過剰摂取し、吐き気、嘔吐、震え、腎臓障害などのリチウム毒性の副作用を経験していました。

リチウムは効果がありますが、また飲み始めたほうがいいでしょうか?

微量量のリチウムが精神衛生に良いのではないかと考える人がいると述べたことを覚えていますか? 2014年、ワイル・コーネル医科大学の精神科医で教員のアンナ・フェルズは、定期的なリチウム投与が社会に与える影響について研究を開始するよう提案した。

「これまでの研究は、自殺率が減少し、おそらく他の暴力行為も減少することを強く示唆しています。そしておそらく認知症率も減少するでしょう」と彼女は記事の中で書いている。水道水に少量のリチウムが含まれるだけで、本当にアメリカ全土の自殺、強姦、殺人の発生率を減らすことができるのだろうか？フェルズは、20世紀半ばの世間の悪評から悪い評判があったにもかかわらず、このテーマを再び取り上げることを検討すべきだと考えているようだ。

また、英国精神医学ジャーナルに掲載された過去の研究では、水道水に含まれる天然のリチウムが地域住民の自殺率の低下とどのように相関しているかを調査しており、彼女の考えと一致しているようだ。しかし、今は鉱泉に浸ることを選択します。