Godine 1950. njemački je kemičar i popularizator znanosti Hermann Römpp objavio knjigu „Kemija budućnosti“ (Chemie der Zukunft), koju sam u dječačkoj dobi čitao kao najnapetiji roman, jer je u to doba kemija nudila nove, neslućene mogućnosti. (Nudi ih i danas, ali se kemija u naše doba shvaća više kao nešto što odvaja čovjeka od prirodnog života, shvaćenog posve romantično.) I što kaže? Kaže mnogo toga, ali ono što mi se usjeklo u pamćenje je da živimo u doba ugljena (lat. carbo) i željeza (lat. ferrum), u doba koje Römpp zove karfe-doba. No u budućnosti živjet ćemo u doba lakih metala, aluminija i magnezija, u magal-dobu. Budućnost je već počela, a možda i završila (ta proteklo je već 75 godina!), jer aluminij i njegove legure s magnezijem i drugim metalima nisu ništa posebno, a ponajmanje čine vrhunac kemijske tehnologije. Umjesto u dobu magal, bolje bi bilo reći da živimo u dobu tikar (dobu titanija i ugljičnih vlakana). Je li baš tako?

Može se i tako reći, ali ako bih htio izdvojiti dva kemijska elementa koji obilježavaju naše stoljeće, moj bi izbor pao na silicij i litij. Izbor silicija je jasan: na njemu se temelji elektronika i energetika, jer bez silicija ne bi bilo kompjutora ni iskorištavanja Sunčeve energije na suvremen način, izravnim pretvaranjem u elektricitet. Ni na litij ne treba trošiti riječi jer litij čini temelj litij-ionskih baterija, bez kojih ne bi bilo ni laptopa, ni mobitela, ni smartfona, ni električnih automobila. Ukratko, živimo u doba litija i silcija, u dobu koje bismo, slijedeći  Römppa, mogli nazvati lisi ili sili.

Ali nešto se još veće iza brda valja. Kada ovladamo nuklearnom fuzijom, koja se temelji na termonuklearnoj reakciji deuterija i tricija (T + D), pojavit će se problem nuklearnog goriva. Krivo govore oni koji kažu da će se „paljenjem Sunca na Zemlji“ ostvariti mogućnost iskorištavanja neiscrpnih izvora energije jer vodika ima u svakoj kapi vode. U vodi ima 5,56 % vodika, a u vodiku 0,0156 % deuterija (²H), ali tricija (³H) ima tako malo – 1 atom na 10¹⁷ atoma vodika – da ga se ne može izdvojiti, a kamoli iskoristiti kao gorivo. A bez tricija nema termonuklearne reakcije, reakcije T + D. I što sad?

Ima jedno upravo genijalno rješenje. Pri nuklearnoj fuziji oslobađaju se neutroni, čestice od kojih potječe vrlo prodorno i opasno zračenje. Treba ih nekako zaustaviti da ne pobiju sve živo oko reaktora. I evo rješenja: treba ih zaustaviti litijem. Litij naime upija neutrone i pritom se transmutira u helij i tricij – gorivo za fuzijski reaktor! Štoviše, toj reakciji podliježu oba litijeva izotopa, litij-7, kojeg ima 92,41 % i litij-6, kojeg ima 7,79 %. Litij osim toga ima nisko talište (180 ^oC) i velik toplinski kapacitet, samo 22 % manji od toplinskog kapaciteta vode, pa bi mogao služiti i za hlađenje reaktora. Tako jedan kemijski element, litij, rješava tri problema: zaštite od zračenja, hlađenja i proizvodnje goriva.

Litij, ah litij. Sljedeće godine ćemo proslaviti njegov 210. rođendan, jer 1817. je godine švedski kemičar, Berzeliusov učenik Johann August Afrverson u mineralu petalitu (LiAlSi₄O₁₀) iz rudnika Uto nedaleko Stockholma pronašao novi kemijski element, kojem je nadjenuo ime lithium, prema grčkoj riječi za kamen (lithos). Godinu dana kasnije, Humphry Davy je dobio litij elektrolizom njegova rastaljenog hidroksida (na sličan način na koji je dobio kalij i natrij). No, za razliku od natrija, litij se može dobiti i elektrolizom njegove otopine – ali ne vodene. Litijev klorid (LiCl) se naime otapa u organskim otapalima (piridinu, etanolu i acetonu), pa se može iz otopine u njima dobiti elektrolizom.

Nije to, topljivost litijeva klorida u organskim otapalima jedina neobičnost koja izdvaja litij iz njegove skupine periodnog sustava, skupine alkalijskih metala. Litij je najlakši metal, ne samo u smislu relativne atomske mase (A_r = 6,941) nego i u smislu gustoće (0,534 g/cm³). Jest da je alkalijski metal, ali mogli bismo reći da je i zemnoalkalijski!

To kažem zato što američki kemičar, veliki poznavalac i izučitelj periodnog sustava Eric R. Scerri kaže da ne postoji samo vertikalna nego i dijagonalna sličnost među elementima. To u konkretnom slučaju znači da litij ne sliči samo natriju nego i magneziju. I doista je tako. Litij pri sobnoj temperaturi ne reagira s vodom, kao natrij, nego pri povišenoj, kao magnezij. Dok natrij ne reagira s dušikom, i litij i magnezij se spajaju s tim „inertnim plinom“ u nitride (Li₃N i Mg₃N₂), pa oba metala služe za njegovo uklanjanje iz zraka. Grijanjem natrijeva hidroksida (NaOH) nećete dobiti oksid, dok ćete ga dobiti grijanjem LiOH i Mg(OH)₂.

Mnogo bi se dalo pisali i o kemiji i o primjeni litija i njegovih spojeva. No meni je uvijek bila na pameti upotreba litijeva hidroksida (umjesto NaOH ili KOH) za uklanjanje ugljikova dioksida u podmornicama i svemirskim brodovima. Razlog tome je njegova izuzetno mala relativna molekulska masa – čitatelju ostavljam da izračuna koliko treba utrošiti LiOH ili NaOH za uklanjanje 100 grama CO₂, i koliko se pri upotrebi litijeva hidroksida štedi na masi.

I na kraju, jedna zgoda i zagonetka iz moga djetinjstva. U to je doba, šezdesetih godina prošloga stoljeća, bilo jako popularno pučko sredstvo za liječenje glavobolje i zubobolje. Zapalila bi se cigareta, a potom umočila u šećer. Dim koji bi pri tom nastao, povukao bi se u nosnicu i bol bi, kažu, odmah prestala.

Doista ne znam kako ta medicina djeluje i djeluje li uopće. Ovdje me međutim zanima kako to da šećer na cigareti gori, a ako ga hoćete zapaliti šibicom nećete ga zapaliti. Očito je pepeo cigarete katalizator ili, točnije, u njemu se nalazi katalizator koji omogućuje gorenje šećera. Taj katalizator je upravo litij, točnije litijeve soli.  

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda i urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Piše za časopis Čovjek i svemir, te mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug-online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, od kojih treba izvojiti „Kemijski leksikon u stripu“, „Metali života – metali smrti“ te „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.