Litio (Li) y agua

El agua de mar contiene aproximadamente 0.17 ppm de litio. Los ríos generalmente contienen 3 ppb, mientras que el agua mineral contiene 0.05-1 mg de litio por litro. Cantidades superiores de litio se encontraron en aguas de Karlsbad, Marienbad y Vichy. En solución se encuentra como Li⁺ (aq).

¿Cómo reacciona el litio con el agua?

El litio reacciona fuertemente con el agua formando hidróxido de litio  e hidrógeno altamente inflamable. Esta solución incolora es muy básica. Esta reacción exotérmica dura más que la reacción del sodio con el agua, elemento que se sitúa debajo del litio en la tabla periódica.

2 Li(s) + 2 H₂O -> 2 LiOH (aq) + H₂(g)

A 750 ºC el litio reacciona con  el hidrógeno para dar lugar al hidruro de litio (LiH). El polvo blanco que se forma libera gas hidrógeno tras una posterior reacción con el agua, en cantidades de 2800 litros por kilogramo de hidruro. De esta forma, el litio puede aplicarse como un modo de almacenamiento de hidrógeno.

Solubilidad del litio y de sus compuestos.

El litio elemental no es muy soluble en agua, pero reacciona con ésta.
Los compuestos del litio como el cloruro de litio, carbonato de litio, fosfato de litio, fluoruro de litio e hidróxido de litio son más o menos solubles en agua. El hidróxido de litio por ejemplo, tiene una solubilidad de 129 g/L. 

¿Por qué el litio está presente en el agua?

El litio está presente en muchos minerales, principalmente en la ambligonita, pelatita, lepidolite y spodumene. El spodumene o silicato de silicio (LiAlSi₂O₆) se utiliza con fines comerciales.
El litio es el más ligero de los elementos y por lo tanto puede aplicarse para muchos fines. Se aplica para hacer aleaciones de aluminio, magnesio y plomo ligeras y estables. Una de las principales aplicaciones del litio es su utilización en baterías y acumuladores (para vehículos de transporte industrial). 
El carbonato de litio se aplica en industrias del vidrio y como un aditivo para esmaltes, para disminuir la viscosidad de los compuestos con el objetivo de facilitar su utilización para fines determinados. Otros compuestos del litio se aplican para aumentar la viscosidad de aceites y grasas.
El cloruro de litio es un sólido con gran capacidad de retención de agua. Por lo tanto se utiliza en aplicaciones de aire acondicionado y para secar gases industriales. También puede aplicarse como anticongelante. Otros compuestos se utilizan como catalizadores y como combustible para cohetes.
Algunos compuestos de litio pueden aplicarse como lubricantes, ya que pueden aplicarse bajo altas y bajas temperaturas. El litio puede aplicarse como trazador en flujos de agua. El litio se utiliza como componente de medicamentos para el tratamiento del síndrome bipolar. El hidróxido de litio (LiOH) se aplica como un agente limpiador de gases, ya que se une al dióxido de carbono. Finalmente el litio se usa para producir tritio (³H), en armamento nuclear. 

¿Cuáles son los efectos medioambientales del litio en el agua?

Supone un riesgo del nivel 1, débilmente dañino en agua. El litio no supone una gran amenaza para la fauna y la flora, ni en el continente ni en los medios acuáticos.  Las plantas lo absorben fácilmente, por lo que las plantas son un indicador de las concentraciones de litio en el suelo. El litio no es un mineral de alimentación para las plantas, pero estimula el crecimiento de las mismas, sin embargo un exceso de litio puede ser tóxico. Para prevenir la toxicidad, se añade calcio al suelo para prevenir la absorción de minerales más ligeros. La cantidad de litio en las plantas es normalmente de entre 0.2 y 30 ppm.
El peso del ganado caprino que ingiere inferiores cantidades de litio resulta aumentar menos rápidamente. Este hecho indica el valor nutricional del litio.
El litio existe en forma de dos isótopos estables y tres inestables.

Cuáles son los efectos del litio en la salud y sus efectos en el agua?

La cantidad de litio en el cuerpo humano es aproximadamente de 7 mg. El litio no presenta uso biológico conocido, y no es absorbido fácilmente por el cuerpo humano. La mayor parte del litio se excreta directamente. Aunque el litio no es un elemento esencial, influye en el metabolismo. Tras el consumo oral el litio puede ser medianamente tóxico. La tolerancia física difiere de un organismo a otro. En los años 40, algunos pacientes que utilizaron cloruro de litio como sustituto de la sal, murieron.
El carbonato de litio se aplica en psiquiatría en dosis bastante próximas al máximo nivel de ingestión. Con concentraciones de 10 mg/L en sangre, se presenta un envenenamiento parcial, con 15 mg/L aparecen síntomas como confusiones y debilitación de la capacidad de expresión, y a 20 mg/L aparece riesgo de muerte.
El contacto con el litio, como con otros metales alcalinos, da lugar a la formación de ampollas.

Bibliografía