| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Grundstofferne i 2. geled - et miljøproblem nu eller fremover?

Bilag 7. Lithium

7.1 Stofidentitet

Tabel 7.1
CAS Nr., molekylevægt og EINECS Nr. for lithium

7.2 Fysisk-kemiske egenskaber

Lithium har den laveste massefylde blandt alle metaller og er det letteste af de grundstoffer, der er i fast form ved stuetemperatur. Stoffet findes i gruppe 1A i det periodiske system og har valensen +1 (Li(I)). Lithium er meget reaktivt og reagerer med adskillige stoffer. Det reagerer eksplosivt med vand. Li₂O dannes ved forbrænding af lithium. Lithiumsalte som f.eks. Li₂CO₃, LiF og Li₂PO₄ er svagt opløselige i vand [1].

Tabel 7.2
Fysisk-kemiske data for metallisk lithium. Data fra [1, 2]

7.3 Anvendelse og forbrug

7.3.1 Anvendelse

En betydelig anvendelse af lithium som enten katode- (oxider af lithium) eller anodemateriale (metallisk lithium) finder sted i batterier til elektronisk udstyr. Det gælder specielt udstyr med lav vægt, f.eks. kameraer (foto, digitale og video), trådløse telefoner og bærbare PC'ere [10, 11, 13].

Lithium indgår i mange letvægtsmetallegeringer f.eks. med magnesium og aluminium til fly og biler [13, 20]. Stoffet kan ligeledes indgå som additiv i blylegeringer [20].

Aluminiumindustrien anvender store mængder lithium i form af lithiumcarbonat i produktionen af primær aluminium og Al-Li-legeringer [12].

I produktionen af glas og keramik anvendes ligeledes lithiumcarbonat, lithiumfluorid, lithiumsulfat og lithiumphosphat samt lithiumorthophosphat som additiver [13, 20].

Til visse typer cement tilsættes der lithiumforbindelser. F.eks anvendes lithiumsulfat som generelt additiv og lithiumnitrat som hæmmer af den uønskede alkali-silika-reaktivitet [13].

I produktion af syntetisk gummi kan forskellige forbindelser af lithium ligeledes findes anvendt [20]. I tekstiler kan lithiumchlorid optræde som stabilisator [13]. Smøremidler kan indeholde lithiumhydroxid [13].

Lithium indgår i flere medicintyper, der henvender sig til patienter med mentale forstyrelser [14, 21]. Der er især tale om behandling af maniodepression med lithiumcarbonat [15, 16, 18, 19, 21].

Forbindelserne lithiumaluminumhydrid og lithiumborohydrid optræder ofte som reduktionsmiddel i kemiske synteser, hvor lithiumamid og lithiumbromid ligeledes har bred anvendelse. En række andre lithiumforbindelser har bred anvendelse i kemiske synteser [13].

7.3.2 Forbrug

Den globale nyproduktion var i 1996-1997 11000 tons, og forbruget i USA var ca. 2800 tons. Ud fra pro capitaforbruget i USA er det årlige danske forbrug af lithium estimeret til ca. 55-60 tons.

Tabel 7.3
Den relative fordeling af det globale forbrug og danske anvendelse af Lithium i 1996 baseret på [5]

7.4 Emissioner til og forekomst i miljøet

Lithium betragtes generelt ikke som et miljøfarligt stof, og stoffet forekommer naturligt i det akvatiske og terrestriske miljø. I både fersk- og saltvand findes lithium på ionform, Li⁺. I det terrestriske miljø kan lithium findes som f.eks. Li₂CO₃, LiCl eller Li₂O. Emissionen af lithium kan stamme fra f.eks. afbrænding af fossile brændsler eller affald. Dette bekræftes af målinger af lithiumindholdet i røggas og i perkolat fra deponier med røggasaffald, jf. Tabel 7.5. I stenkul og olie er koncentrationen af lithium henholdsvis 10-50 mg/kg og ca. 0,002 mg/kg [5]. Koncentrationen af lithium i affald fra forbrændingsanlæg og spildevandsslam anses for at være lave [5]. Dog er koncentrationer i perkolat fra semitørt og vådt røggasaffald højt.

Tabel 7.4
Typisk baggrundskoncentration af lithium i miljøet. Data fra [4, 7]

Lithium er påvist i alle de undersøgte miljøprøver i ret høje koncentrationer. Specielt i kompost, spildevand, spildevandsslam og slam fra vejvandsbassiner er lithiumindholdet højt, jf. Tabel 7.5, mens koncentrationen i udløb fra spildevandsanlæg er lav.

Tabel 7.5
Niveauer af lithium i samfundets affaldsstrømme ud fra målinger foretaget i efteråret 2001

7.5 Fareklassificering

Lithium samt forbindelser som lithiumaluminiumhydrid og lithiummethanolat er optaget på listen over farlige stoffer. Sidstnævnte er ligesom lithium klassificeret som ætsende. Ingen af stofferne er klassificeret for miljøfare.[6].

Tabel 7.6
Klassificering af og risikosætninger for lithium og lithiumforbindelser

7.6 Toksikologi

Det primære målorgan for lithiumtoxicitet er nervesystemet. Lithium anvendes da også terapeutisk over for membrantransportproteiner i centralnervesystemet i forbindelse med behandling af maniodepressivitet. Lithium er moderat toksisk med dødelig dosis for LiCl i rotter på 526-840 mg/kg kropsvægt [22]. Ved kronisk eksponering for 1 mEq/L blev der fundet nedsat hjernevægt for hanligt afkom [22]. Litium minder kemisk om natrium, men er mere toksisk: 5 g LiCl kan give fatal forgiftning i mennesker [8]. I det terapeutiske dosisområde er der rapporteret om både skader på nervesystemet samt nyreskader hos mennesker [23].

7.7 Miljøegenskaber

7.7.1 Miljøkemi

Lithium findes i det akvatiske miljø primært på ionform som Li⁺. Udslip af lithiumholdig forurening vil kunne medføre stor spredning pga. lille biologisk optagelse og sorption til partikulært materiale.

7.7.2 Økotoksikologi

Lithium findes på µg/L-niveau i både fersk- og saltvand. Den akutte toksicitet af lithium er lav, og lithium må betegnes som ikke akut giftigt over for vandlevende organismer ved typiske koncentrationer i f.eks. spildevand. Den akutte miljøeffekt målt som EC₅₀ på Daphnia magna blev bestemt til 33-197 mg/L, hvilket er mindst 1000 gange højere end niveauet i ferskvand. Både lithiumklorid og lithiumsulfat har høj vandopløselighed, og forbindelserne vil dissociere i vandigt miljø.

Tabel 7.7
Testresultater for miljøtoksicitet. Data fra [3]

7.7.3 Bioakkumulering

Der er ikke fundet information om lithiums akkumulerbarhed, men på baggrund af metallets lave affinitet til partikler forventes det ikke at bioakkumulere.

7.8 Sammenfatning

Lithium benyttes i f.eks. batterier, smøremidler, keramik og kemikalier. Der er ikke konstateret punktkilder, der medfører negative effekter i miljøet. Lithium forekommer i miljøet mest på ionform og forventes ikke at bioakkumulere. Toksicitet og økotoksicitet må betegnes som lav.

7.9 Referencer