Litio (Li) y agua
Litio en el agua: presencia, química, salud y tratamiento
El litio está presente de forma natural en algunas aguas subterráneas y superficiales, generalmente como iones de litio disueltos (Li+). Las concentraciones varían según la geología local y la composición química del agua. La reacción del litio metálico con el agua es una situación distinta de la presencia de iones de litio en un suministro de agua.
¿Cómo se encuentra el litio en el agua?
La meteorización de minerales que contienen litio puede liberar litio a las aguas subterráneas. También se encuentra en algunas aguas salinas y salmueras. Las concentraciones varían entre acuíferos y pueden verse influidas por el tipo de roca, el contacto entre el agua y la roca, la evaporación y la mezcla con agua salina. La minería, el procesamiento y la eliminación de productos que contienen litio también pueden contribuir a su liberación, dependiendo de las condiciones locales.
En las aguas naturales, el litio suele estar presente como ion Li+ disuelto, y no como litio metálico. Su desplazamiento y sus interacciones con los minerales dependen de la composición química del agua, incluida la salinidad y la presencia de otros iones.
¿Cómo reacciona el litio metálico con el agua?
El litio metálico en estado elemental reacciona con el agua líquida para formar hidróxido de litio e hidrógeno gaseoso:
2 Li(s) + 2 H2O(l) → 2 LiOH(aq) + H2(g)
Esta ecuación describe el litio metálico, no el Li+ disuelto en las aguas subterráneas, los ríos o el agua potable. El litio metálico no es la forma que se encuentra normalmente en las aguas naturales.
Comportamiento en el medio ambiente
El litio está presente en muchas rocas y aguas naturales, pero las concentraciones varían considerablemente según el lugar. El litio disuelto puede desplazarse con las aguas subterráneas y superficiales; una parte puede interactuar con minerales arcillosos o sedimentos dependiendo de la geoquímica local. Los efectos sobre los organismos acuáticos y las plantas dependen de la concentración, la exposición y la composición química del agua.
La presencia de litio en el agua no demuestra por sí sola un beneficio para la salud o el medio ambiente. La evidencia sobre los efectos de las bajas concentraciones ambientales sigue ampliándose.
Salud y seguimiento del agua potable
Los compuestos de litio se prescriben como medicamentos a algunas personas con trastorno bipolar. El tratamiento médico utiliza dosis que no son comparables a la exposición ambiental habitual y requiere seguimiento clínico; los efectos adversos pueden incluir alteraciones de la función renal y tiroidea. La evidencia sobre los posibles efectos para la salud de las concentraciones mucho más bajas que se encuentran en algunas fuentes de agua potable es limitada y sigue ampliándose. Los efectos notificados durante el tratamiento médico no deben utilizarse para predecir los efectos de la exposición a niveles bajos a través del agua.
La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) no ha establecido una norma federal para el agua potable ni una recomendación sanitaria para el litio. La EPA utiliza un nivel de referencia para la salud (HRL) de 10 µg/L, sin carácter normativo, para la evaluación preliminar y la priorización; la EPA señala que este valor no constituye una determinación definitiva de la concentración necesaria para proteger a una población. El nivel mínimo de notificación de 9 µg/L utilizado en la Regla de Monitoreo de Contaminantes No Regulados de la EPA es un umbral de notificación de laboratorio, no un límite sanitario. Estos valores tienen finalidades distintas y no deben interpretarse como fronteras entre el agua segura y la no segura. Los requisitos y las orientaciones pueden variar según la jurisdicción.
¿Qué tecnologías de tratamiento pueden reducir el litio?
La ebullición, el calentamiento y la desinfección no eliminan el litio. El rendimiento del tratamiento depende del agua de origen, de los iones que compiten con el litio, del diseño del sistema y de las condiciones de funcionamiento.
- Ósmosis inversa: una revisión de la EPA de estudios a escala piloto y a escala real señaló una elevada eliminación de litio mediante ósmosis inversa en los estudios evaluados. El rendimiento real varía según la membrana, la composición química del agua y las condiciones de funcionamiento; la revisión no garantiza un resultado específico para todas las fuentes de agua.
- Intercambio iónico y ablandamiento con cal: estos métodos mostraron una eliminación de litio variable y poco consistente en los estudios revisados. No dé por supuesta una reducción determinada sin realizar pruebas.
- Filtración convencional y medios de tratamiento habituales: no debe suponerse que eliminan eficazmente el litio disuelto. Verifique cualquier proceso propuesto para el agua específica y el objetivo de tratamiento.
El tratamiento con membranas también genera una corriente de rechazo concentrada que requiere una gestión adecuada. Lenntech ofrece información general sobre la ósmosis inversa y el intercambio iónico.
Química de las salmueras y consideraciones sobre la selectividad en la extracción directa de litio
Fuentes y lecturas complementarias
- EPA de Estados Unidos: Quinta Regla de Monitoreo de Contaminantes No Regulados (UCMR 5), incluida información sobre el seguimiento del litio.
- EPA de Estados Unidos: Ficha técnica — Litio en el agua potable.
- EPA de Estados Unidos: Resumen de datos de UCMR 5.
- Servicio Geológico de Estados Unidos: Litio en las aguas subterráneas utilizadas para el abastecimiento de agua potable en Estados Unidos.
- Inventario científico de la EPA de Estados Unidos: Revisión de estudios de eliminación de litio a escala piloto y a escala real.
Lea más sobre los elementos y su interacción con el agua.