למה משמשת מתכת ליתיום?

ליתיום מצוי בשפע בקרום כדור הארץ, אך קשה לכרות ולעבד אותו. מתכת זו היא מרכיב מפתח בסוללות רבות ובמכשירים אחרים מכיוון שהיא כל כך שימושית. יש לו תכונות ייחודיות שהופכות אותו לאידיאלי עבור יישומים רבים. עם זאת, עפרות ליתיום לא מעובדות נוטה להיות רעילות ואף עלולות לגרום למוות בבליעה. מתכת ליתיום אינה מיוצרת מהעפרה, היא חייבת לעבור סדרה של תהליכים כדי להפוך לשמישה למטרות ספציפיות. לאחר הכרייה, יש לעבד את הליתיום עם חום או כימיקלים כדי לחלץ את המתכת הטהורה מהעפרה. ישנן שיטות שונות להפקת ליתיום מחומרי המקור שלו, כולל חימר, פגמטיט וספודומן. לכל אחד מהתהליכים הללו יש מערך יתרונות וחסרונות משלו. בואו נסתכל על כמה מהיישומים הנפוצים ביותר של מתכת ליתיום.

סוללות

סוללות הן אולי השימוש הנפוץ ביותר עבור מתכת ליתיום. ישנם סוגים רבים של סוללות המשתמשות בליתיום, כולל ליתיום-יון, ליתיום-טיטנאט, ליתיום-גופרית וליתיום-פולימר. סוללות ליתיום-יון הן הסוג הנפוץ ביותר של סוללת ליתיום ומשמשות בטלפונים סלולריים, מחשבים ניידים ומכוניות חשמליות. סוללות הליתיום-יון ברוב הטלפונים הסלולריים אינן חזקות מספיק כדי להוות איום על בריאותו של מישהו. סוללות ליתיום הפכו למקור אנרגיה מועדף במכשירים אלקטרוניים רבים מכיוון שיש להן מספר יתרונות על פני סוגים אחרים של סוללות. סוללות ליתיום קלות יותר, קטנות יותר ובעלות תוחלת חיים ארוכה יותר מרוב הסוללות האחרות. בנוסף, יש להם קצב פריקה עצמית נמוך מאוד, מה שאומר שהם שומרים על הטעינה שלהם במשך זמן רב לפני שהם צריכים להיטען מחדש.

מכשירי חשמל

מתכת ליתיום משמשת גם בייצור של סוגים רבים של מוצרי אלקטרוניקה, כמו מחשבים ניידים, טלפונים סלולריים והתקנים אחרים. הוא משמש לעתים קרובות במעגלים של מכשירים אלה עבור מוליכותו והתנגדות נמוכה לזרימת זרם. ליתיום משולב לעתים קרובות עם חומרים אחרים כדי להפוך אותו לחומר שימושי יותר לייצור אלקטרוניקה. דוגמה אחת היא השימוש ב-lithium tantalate במעגלים. חומר זה משמש בדרך כלל ביישומים בתדר גבוה וכדי להפוך מעגלים לחסכוניים יותר באנרגיה.

תעופה וחלל והגנה

ליתיום משמש גם לייצור סוגים מסוימים של ציוד תעופה וחלל והגנה, כגון חלליות, לוויינים וכלי נשק. הוא משמש בדרך כלל בסוללות עבור יישומים אלה. דוגמה אחת היא מעבורת החלל, שהשתמשה בסוללות ליתיום כדי להפעיל את המערכות ההידראוליות שלה. ליתיום שימושי ליישומי תעופה וחלל והגנה מכיוון שהוא קל משקל ובעל אורך חיים ארוך. עם זאת, ליתיום עלול להיות מסוכן אם הוא אינו מועבר ומאוחסן כראוי, כך שעובדים עם ציוד המופעל על ידי ליתיום חייבים לנקוט באמצעי בטיחות נאותים.

שימושים אחרים למתכת ליתיום

ליתיום משמש גם ביישומים רבים אחרים, כולל במוצרי בריאות ותוספי תזונה. מלחי ליתיום משמשים לעתים קרובות ברפואה לטיפול בהפרעות מצב רוח, כגון הפרעה דו קוטבית. מלחי ליתיום משמשים גם בכמה אספקת מים כדי לשלוט בהפרעות מצב רוח, כולל דיכאון והפרעה דו קוטבית. ליתיום משולב גם עם צריום, ניאודימיום ומתכות אדמה נדירות אחרות כדי ליצור מגנטים חזקים. מגנטים אלו, הנקראים מגנטים ניאודימיום, נמצאים בשימוש נפוץ ברמקולים, אוזניות והתקנים אחרים. ליתיום משמש גם בתחמוצת מתכת ליתיום לייצור חומר בעל עמידות גבוהה בפני חום.

מגבלות של מתכת ליתיום

ליתיום היא מתכת שימושית מאוד, אבל יש לה כמה תופעות לוואי שליליות בשימוש באלקטרוניקה. לדוגמה, סוללות ליתיום נוטות להתלקח כשהן טעונות יתר על המידה, מה שעלול לגרום למכשיר כולו להתלקח. היו תקריות רבות בהן סוללות ליתיום יון עלו באש, כולל תקרית בשנת 2017 כאשר טלפון סמסונג גלקסי נוט 7 עלה באש בטיסת Southwest Airlines. מסיבה זו, סוללות ליתיום משמשות לעתים קרובות בשילוב עם לוחות מעגלים המנטרים ומכבים את תהליך הטעינה כאשר משהו משתבש. עם זאת, לסוללות ליתיום יש גם כמה השפעות חיוביות שהופכות אותן לשימושיות במגוון מוצרים.

מסיימים

ליתיום היא מתכת שימושית מאוד, אבל זה יכול להיות קשה לעבוד איתה בגלל התגובה שלה עם מים. למרות שתכונותיו של ליתיום הופכות אותו למקור אנרגיה נהדר, הוא עלול להיות מסוכן אם מטפלים בו בצורה לא נכונה. ליתיום משמש לעתים קרובות בסוללות, ולמרות שהוא עלול לגרום לשריפות, הוא מקור אנרגיה טוב יותר מאשר מתכות רבות אחרות. על מנת להפוך את מתכת הליתיום לשמישה ליישומים ספציפיים, יש לעבד אותה בקפידה מהעפרה שלה. ישנם מספר תהליכים שניתן להשתמש בהם כדי לחלץ ליתיום מחומר המקור שלו, ולכל אחד יש מערכת יתרונות וחסרונות משלו. ליתיום היא מתכת שימושית המשמשת לעתים קרובות באלקטרוניקה בשל תכונותיה הקלות וצפיפות האנרגיה הגבוהה. הוא משמש גם ביישומי תעופה וחלל והגנה, כמו גם בסוגים רבים אחרים של מוצרים.