lithium

Métal alcalin, le plus léger de tous les métaux. (Élément de symbole Li.)

Propriétés chimiques

Le lithium a été découvert en 1817 par le Suédois Johann August Arfvedson (1792-1841), qui parvint à extraire son hydroxyde, la lithine, de son principal minerai, le lépidolite. Il fut isolé plus tard, par électrolyse, par sir H. Davy. C'est le premier des métaux alcalins dans la classification périodique des éléments, et le métal solide le plus léger. La chimie du lithium est essentiellement ionique : par combinaison avec des éléments électronégatifs, il forme des solides ioniques cristallisés, solubles dans l'eau. Il réagit avec l'oxygène, l'hydrogène, l'azote et l'eau. On le rencontre dans la nature sous forme de silicates et de phosphates.

Production

Les principaux pays producteurs de lithium, sous forme de carbonate, sont l'Argentine, le Chili, la Chine et les États-Unis. D'autres composés et concentrés sont majoritairement fournis par l'Australie, le Brésil, le Canada, le Portugal, la Russie et le Zimbabwe. Les réserves les plus importantes se trouvent dans les déserts et les lacs salés, en particulier en Bolivie (désert d'Uyuni) et en Chine, au Qinhai et au Tibet.

Utilisations dans l'industrie

Dans l'industrie chimique, le lithium est utilisé comme agent complexifiant pour la synthèse de composés organiques. Dans l'industrie aéronautique, il intervient dans la production d'alliages légers à hautes performances (notamment aluminium-lithium).

Son grand potentiel électrochimique vaut aussi au lithium d'être utilisé comme électrode pour la fabrication de piles et d'accumulateurs. Dès la fin des années 1970 des recherches ont été entreprises en vue de trouver des couples électrochimiques présentant de meilleures performances que les accumulateurs au plomb ou au nickel-cadmium employés jusque-là. Elles ont abouti à l'apparition d'une première génération de piles au lithium, dites lithium-métal, comportant une électrode négative à base de lithium métallique. Cependant, cette technologie s'est heurtée à des problèmes liés à une mauvaise reconstitution de l'électrode négative en lithium au cours des charges successives. Ces difficultés ont été surmontées avec la mise au point de piles lithium-ion, comportant un nouveau type d'électrode négative à base de carbone, utilisé comme composé d'insertion du lithium. Commercialisées depuis 1991, celles-ci équipent à présent de très nombreux appareils électroniques portables (ordinateurs, Caméscopes, appareils photo, baladeurs, téléphones mobiles…). L'industrie automobile fonde de grands espoirs sur l'utilisation future de batteries au lithium pour alimenter des véhicules électriques ou hybrides ; des prototypes ont déjà été expérimentés et les recherches se poursuivent activement en vue de mettre au point des dispositifs moins coûteux et plus performants (autonomie, sûreté…) que ceux disponibles aujourd'hui.

Toutefois, les ressources mondiales en lithium sont extrêmement limitées (elles sont estimées à 4 millions de tonnes) et il semble difficile d'envisager, en sus de la croissance du marché déjà observée pour les équipements électroniques, une production massive de batteries au lithium pour les automobiles.

Utilisation des sels de lithium en psychiatrie

Les sels de lithium utilisés dans le traitement de troubles psychiques sont le gluconate et le carbonate de lithium. Ce sont des psychotropes (substances actives sur le psychisme) régulateurs de l'humeur (thymorégulateurs).

Ils sont indiqués dans une maladie psychiatrique, la maladie maniacodépressive (ou maladie bipolaire), caractérisée par des alternances d'accès de dépression et d'excitation euphorique. Ils sont administrés par voie orale.

Le traitement se prolonge sur plusieurs années et nécessite une surveillance étroite de l'état physique du malade. En outre, des prises de sang régulières sont prescrites afin de vérifier que la concentration sanguine du lithium (lithémie) reste dans la zone thérapeutique.

Les sels de lithium sont contre-indiqués en cas d'insuffisance rénale et formellement en cas de grossesse. L'association aux diurétiques, aux anti-inflammatoires non stéroïdiens et aux antidépresseurs est déconseillée, car elle risque d'augmenter la lithémie. Les effets indésirables sont nombreux. Ils sont surtout représentés par des nausées, des tremblements, des troubles de l'équilibre, une sensation de soif et des risques thyroïdiens et rénaux.