LİTYUM

BEYAZ ALTIN LİTYUM

1.
Lityum Kimyasal Element

Lityum
sembolü Li atom numarası 3 olan kimyasal elementtir. Periyodik tabloda 1. grupta alkali metal olarak bulunur ve yoğunluğu en düşük olan metaldir. Lityum doğada saf halde bulunmaz. Yumuşak ve gümüşümsü beyaz metaldir. Vikipedi


Simge: Li

CAS numarası: 7439-93-2

Atom numarası: 3

Elektron konfigürasyonu: (He] 2s1

Erime noktası: 180,5 °C

Kabuk başına elektronlar: 2,1

Atom kütlesi: 6,941 ± 0,002 u

Gösterişsiz, beyaz bir toz olan lityum karbonat üzerine

Barbaros Akkurt|

Bu yazımızda, günlük hayatımızın içine girmiş bir bileşiği inceleyeceğiz.

Lityumu okulda bir beherdeki suyun üstünde yanan bir element olarak gördüğünüzü hatırlayabilirsiniz, ancak günlük hayatınızın bu kadar içinde olabileceğini tahmin etmezsiniz. En çok lityum karbonat şeklinde, bu elementi bileşikleri ile hayatımızın pek çok alanında karşılaşıyoruz.

Lityum karbonat doğal olarak zabuyelit mineralinde bulunur, 1987 yılında Tibet gölü olan Zabuye'de bulunmuştur, ancak son derece nadirdir. Sevindirici şekilde, daha kolay bulunabilen ve temelde Şili ve Arjantin'deki mineral püskürükleri ve göllerde bulunan lityum klorür gibi maddelerden eldesi oldukça kolaydır. Karbonat ilk kez İsveç'li kimyager
Johan August Arfwedson'un 1817'de, keşfettiği diğer lityum bileşikleriyle beraber dikkatini çekmiştir.

Lityum karbonatın kullanımı, iyi bilinmeyen bir madde için şaşırtıcı derecede çoktur. Katot üzerindeki bulunuşu, gaz varsa bir elektrokimyasal tepkimeye neden olan katı hal karbon dioksit dedektörlerinde önemlidir. Piroteknik havai fişeklerde keşfinden bu yana kullanılmaktadır, çünkü lityum tuzlarının parlak kırmızı bir alevle yandığı bilinmektedir. Lityum karbonat seramik ve camlarda değerli bir rol oynar.

Küçük miktarlarda lityum karbonat, silikanın, özellikle fırının içine girecek camların erime noktasını düşürmek için katkı maddesi olarak kullanılır. Seramiklere renk ve parlaklık veren cilalarda lityum karbonat doğrudan bir renklendirici olarak kullanılmaz, ancak özellikle demir oksit gibi diğer bileşiklerin canlılığını artırır. Bu çok yönlü bileşik,
sertleşme zamanını azaltmak üzere yapıştırıcılara ve çimentolara eklenir.

Taşınabilir cihazlarımızın gücünü oluşturan lityum iyon pillerinin pozitif elektrotlarında lityum bileşiği olarak genellikle lityum kobalt oksit kullanılmakta ise de, bu bileşik karbonattan üretilir. Proses lityum karbonat ile kobalt karbonatı beraber 900 ⁰C'de 60 saat
civarında öğüterek yapılır. Daha düşük sıcaklıkta işleyen yöntemler de geliştirilmiştir.

Lityum karbonatın en aykırı uygulaması bipolar bozukluk (manik depresif bozukluk) için kullanılmasıdır. Lityum karbonat, keşfinden otuz yıl geçmeden eczane raflarında yerini almıştır, ilk olarak reçete edilmesi mesane taşlarının çözünmesine yardımcı olması içindir; daha sonra guttan romatizmaya kadar ve baş ağrılarından oluşan bir seri hastalığın
tedavisinde de kullanılmıştır. Bu kullanımların pek çoğunu destekleyecek az sayıda iyi kanıt vardır, ilk olarak kullanılması bilimsel görünüşlü halk tıbbına benzemektedir.

Bu halk tıbbının ünü lityumun patentli ilaçlarda yer almasına yol açmıştır ve popüler bir içecekte bile bulunmaktadır. Gazlı içeceklerin pek çoğu kariyerine eczacıların elinde başlamıştır, Coca Cola ilk çıktığı zamanlar kokain içeriyordu. 1929'da yeni bir içecek “Bib-Label Lithiated Lemon-Lime Soda” (Lityumlu Limon-Yeşil Limon İçerikli Soda) ismiyle
piyasa ya girmiş ve 1940'lara kadar lityum bileşikleri içermiştir. Bazılarının şu andaki ismini vermesine neden olan yedi orijinal içeriğin biri olarak, içeceğin modern güvenli sürümü hâlâ 7-Up ismiyle anılır.

1949'da Amerika'lı psikiyatrist John Cade lityum karbonatın manik depresyon, sonrasında bipolar bozukluk olarak bilinen mani halini kararlılaştıracak etkin bir tedavi olduğunu keşfetmiştir. Bu kaza ile olan bir buluştur. Cade, idrardaki ürik asit ile ruhsal bozukluk arasında bir ilişki olduğunu düşünmüştü ve lityum ürat kullanarak ürik asidin çözünürlüğünü artırıp geçişine yardımcı olmak istemişti. Ancak Cade lityum iyonlarının,
maniden ızdırap çeken kişilere yardımcı olacağını buldu.

Etki dramatik idi, Came diyetteki lityumun azlığında oluştuğunu bulduğu manik depresyonun lityum karbonat ile düzeltilebileceğini keşfetti. Bu yanlıştı – lityum diyette hiçbir rol almıyordu – ancak sonuç, lityumun, pek çok ruh hastalığına müdahalenin kaba ve modern gözle etik dışı olduğu bir ortamda değerli bir ilaç olarak bipolar bozukluğun
giderilmesine yardımcı olması oldu. Lobotomi veya elektrokonvülzif tedavi ile kıyaslandığında, lityum karbonatla tedavi mükemmel bir olasılık olarak değerlendirildi.

Ne yazık ki, lityum tedavisi tehlikesiz değildir. Lityum seviyesi çok yükselirse ölümle sonuçlanabilir ve bu seviyelerin ortaya konmasından önce birkaç hasta yaşamını kaybetmiştir. Lityum, böbreklerin idrardan suyu yeniden soğurmasına yardımcı olan bir hormona etki ettiği için, kolaylıkla ciddi susuzluk yaratabilir. Tedavi ayrıca sersemlik ve kopukluk ve bulantı ile baş ağrılarına sebep olur. Büyük ihtimalle, doğal bir ürün olan
lityum karbonatın patent alamamasına yardımcı olmamıştır ve farmasötik şirketlerine bu bileşiğin kullanılmasının daha iyi kontrol edilmesine yol açacak araştırmaları yapması için çok az çare bırakmıştır.

Şimdi, bir lityum yetmezliği ile beslenmekten ziyade, lityum karbonatın etkisinin bipolar bozukluğun mani fazı boyunca aşırı yüklenebilen çeşitli sinyal yolları ile etkileşme yeteneğinden ileri gelebileceğini biliyoruz. Kesin mekanizma belirlenememiş olsa da, iyonları hücre zarlarına geçiren potasyum-sodyum mekanizması ile etkileşmesinden veya
bipolar bozuklukla ayarı değişebilen, vücudun günlük saatini sıfırlaması nedeniyle oluşabilir. Bu bileşik hâlâ değerli bir ilaçtır, ancak doz seviyelerine daha büyük ihtimam gösterilmeli ve yan etkileri en aza indirgeyecek önlemler alınmalıdır.

İlk bakışta, lityum karbonat ilgi çekmeyen beyaz bir toz gibi görünmektedir – ancak tıptaki önemi, havai fişeklere koyu kırmızı renk vermesi ve çömlek sırlarındaki renkleri parlaklaştırması, hayatları biraz daha iyi yapma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.

Kaynak: http://www.rsc.org/chemistryworld/

Lityum, doğada yaygın bulunan bir metaldir. Kimyasal özellikleri sodyum ve potasyumla aynıdır ve bazı özellikleri magnezyuma benzer.

Periyodik cetvelin üçüncü elementi olan lityum (Li) (Lâtince 'Lithos=Taş), 1800 yılında LiAlSiO (Lityum aliminyum silika) olarak keşfedilmiştir. Yumuşak ve gümüşümsü beyaz bir metal olan lityum, tabiatta saf hâlde bulunmamakta; yer kabuğunun bir kilogramında ancak 20 mg miktarında yer almaktadır. Lityum, oksijenle birleşince lityum oksit bileşiği oluşur. Yoğunluğu en az metal özelliğine sahip lityuma, yüksek miktarda enerji depolama tekniğine uygun bir hususiyet verilmiştir. Bu hususiyeti sayesinde lityum, günümüzde pillerde ve bataryalarda elektrik enerjisi depolamak için kullanılmaktadır.

Lityum üzerine çalışmalar 1817 yılında başlamıştır. Lityum, sülfürik asit ile reaksiyona sokularak lityum sülfat (Li2SO4) elde edilir. Elde edilen bu çökelek, çözeltiden ayrılarak sodyum karbonat (Na3CO3) ile yıkanır. Böylece suda çözünmeyen lityum karbonat (LiCO3) elde edilir. Küçük sun'î havuzlarda buharlaşması için bir yıl bekletilen bu ürün, yoğunlaştırıldıktan sonra kamyonlarla rafinerilere taşınarak daha da saflaştırılır, daha sonra kurutulmak suretiyle lityum karbonat kristal granüllerine dönüştürülür ve beyaz un hâlinde paketlenip, satışa hazır duruma getirilir. Lityum karbonat, lityumun kullanıldığı ürünlerde ana maddedir. Bu üründen elde edilen lityum veya bileşikleri seramik ve cam sanayinde, pil üretiminde, yağlayıcı ve alaşım sertleştirici maddelerin bileşiminde, nükleer santrallerde soğutucu olarak, roketlerde itici kuvvet sağlamada ve bazı ilâçların bünyesinde kullanılmakta olan ticarî bir emtiadır. 2003–2007 yılları arasında lityum karbonat tüketimi % 100 artış göstermiştir; bundan lityum sanayinin çok âni bir yükselişe geçtiği anlaşılmaktadır. Bu yükselişte cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlardaki gelişmelerin önemli payı vardır. Uzun vadede, geleceğin enerji kaynakları üzerine yapılacak araştırmalar açısından lityum dikkat çekici olma vasfını korumaktadır.

Duygudurum bozukluğu olan Hastaların
tedavisinde lityumun rolü

Bugünün ilâç sanayiinde sodyumun çok önemli bir yeri vardır. Normalde lityumun insan vücudunda bilinen bir fonksiyonu yoktur; ancak ilâçlarda kullanılan lityumun, sodyumun hücre içine girişini engellediği ve sinir iletiminin tabiî dengesini yeterince etkileyebildiği bilinmektedir. Bu sebeple lityum esaslı ilâçlar, beyin hücresine tesirlerinden dolayı kullanılmaktadır. Hususiyle, bu ilâçlar, psikiyatride hem manik hem de depresif dönemleri içinde bulunduran, bipolar bozukluk adı verilen hastalıkta kullanılmaktadır. Manik dönemde hastada çok konuşma, aşırı hareketlilik, büyüklük saplantıları, kendini aşırı beğenme, aşırı saldırganlık ve düşmanlık gibi belirtiler görülürken, depresif dönemde az konuşma ve az hareket, içine kapanma ve suçluluk duyguları vardır. Türkiye'de yaklaşık 30 bin kişi tarafından lityum esaslı ilâçlar kullanılmaktadır. Manik devresindeki hastaya lityumlu ilâç verildiği zaman belirtiler 1–3 hafta içinde normale döner. Lityum, bipolar hastalarda depresyon ataklarının ortaya çıkmasını engellemek ve intihar riskini azaltmak için de kullanılır.

Lityum, hücre içi ve dışı sodyum ve potasyum dengesini sağlayan “sodyum pompası” üzerinde en belirgin etkisini gösterir.

Lityum, hücre içine girme yarışında sodyumun önüne geçerek sodyumu hücre dışında bırakır ve hücre dışına sodyumdan daha geç atılır. Sodyumun sinir iletisinde oynadığı son derece önemli rol dikkate alındığında lityumun dolaylı yoldan da olsa sinir iletisinin doğal dengesini ne ölçüde etkileyebildiği anlaşılır.

• Kullanım yeri - Başlıca kullanım yeri manik depresif psikozlarda mani krizlerinin tedavisidir; idame dozunda kullanıldığında muhtemel krizlerin şiddetini ve sıklığını azaltır.

Maninin tipik belirtileri, çok konuşma, aşırı hareketlilik, uyku gereksiniminde azalma, düşüncelerde uçuşma, büyüklük saplantıları, kendini aşırı beğenme, eleştiri ve yargılama yeteneğinde azalma, bazen aşırı saldırganlık ve düşmanlık olabilir.

Mani devresindeki hastaya lityum verildiği zaman belirtiler 1-3 hafta içinde normale döner. Lityum, üç halkalı antidepresanlarla verildiği zaman bu ilaçların etkilerini güçlendirir.

• Dozaj - Doz, kandaki lityum düzeyine ve klinik yanıta göre belirlenir. Kandaki lityum düzeyini belirlemek için kan örnekleri bir önceki dozdan 12 saat sonra, kandaki yoğunluğun sabit olduğu evrede alınmalıdır.

Manik depresif psikozda kullanılan lityum tedavisinde; bu elementin kandaki yoğunluğu mutlaka doğru olarak belirlenmelidir.

Yalnızca kandaki lityum düzeyine bakarak karar vermemek gerekir. Hastanın klinik olarak değerlendirilmesi de önemlidir. Tedavideki düzey akut evrede 0,9-1,4 mEq/lt’dir; kronik evrelerde krizden sonraki kan düzeyi 0,6-1,2 mEq/lt’nin altında olabilir.

Yaşlı hastalarda lityuma tahammül azaldığından daha düşük düzeyler yeterli olabilir.

Akut mani olgularında en iyi yanıt günde Üç kez verilen 600 mg’lik dozlarla elde edilir. Bu dozda kandaki lityum düzeyi 1 mEq/lt ya da daha yüksektir.

Akut evrede kan düzeyi haftada en az iki kez ölçülmeli, bu ölçüm kan düzeyi ve klinik koşullar sabitleşene değin sürdürülmelidir.

Genellikle günde üç kez verilen 300 mg’lik dozlarla kan düzeyi tedavi sınırları içinde tutulabilirse de, bu konuda kişiden kişiye önemli farklar vardır. Krizden sonraki tedavide kan-lityum düzeyi en az iki ayda bir kez kontrol edilmelidir.

Elektrikli otomobiller ve yeşil devrim

Elektrikli otomobillerde kullanılabilen lityum-iyon bataryaları, elektrikle çalışan araçların piyasada yaygınlaşması ile lityum endüstrisini şekillendirecek gibi görünmektedir. Günümüzün hybrid arabalarının pillerinde hâlen nikel kullanılmaktadır; ancak, yeni nesil arabalarda nikel yerine lityum tercih edilmesinin sebebi, lityumun hem bilinen en hafif metal olması hem de lityum-iyon bataryalarının nikele göre 2–3 kat daha fazla enerji depolama özelliğine sahip bulunmasıdır.

Bugün dizüstü bilgisayarlarda kullanılan lityum karbonat pilleri, arabalarda kullanılacak lityum malzemelerle kıyaslandığında, arabalarda 100 kat daha fazla lityuma ihtiyaç vardır. Yani yeşil araba devrimi, lityumu gezegenimizin önemli madenlerinden biri hâline getirebilir. Bu yüzden maden şirketleri, Şili ve Bolivya'nın yüksek rakımlı çöllerinden Kuzey Tibet platolarına kadar dünyanın en ücra köşelerini lityum bulma çalışmaları için didik didik etmektedir. Benzin denince akla nasıl Körfez ülkeleri geliyorsa, günümüzde lityum denince de akla Şili geliyor. Jeolojik araştırmalara göre, dünya lityum rezervlerinin % 27'si Şili'nin Salar de Atacama adlı antik göl tabanında bulunmaktadır. Atacama bölgesinde tuzlu kayaların içindeki suyun buharlaştıktan sonra geriye yağlı sarı renkli lityum minerali kalıyor.