Wismut (Bi): Eigenschaften, Anwendungen, Produktion

Ö Wismut Es ist ein Metall der Gruppe 15 Periodensystem welches das Symbol Bi und die Ordnungszahl 83 hat. Es hat eine silbrig-weiße Farbe mit einem rosa Schimmer auf der Oberfläche. Es ist ein sprödes Metall und obwohl es ein Schwermetall ist, ist es überhaupt nicht giftig.

Wismut wird verwendet in metallische Legierungensowie in der Kosmetik- und Medizinindustrie. Es ist für seine diamagnetischen Eigenschaften bekannt und eines der wenigen Materialien, die sich beim Erstarren ausdehnen (wie Wasser). Es kommt in Form von Sulfiden oder Oxiden vor, aber auch in Form von Elementarkristallen, die auf der Oberfläche kleine Oxidschichten bilden und schillernde Farbtöne widerspiegeln.

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Themen dieses Artikels

• 1 - Zusammenfassung über Wismut
• 2 - Eigenschaften von Wismut
• 3 - Eigenschaften von Wismut
• 4 - Wofür wird Wismut verwendet?
• 5 - Wo kommt Wismut vor?
• 6 – Gewinnung von Wismut
• 7 – Vorsichtsmaßnahmen mit Wismut
• 8 - Geschichte von Wismut

Wismut-Zusammenfassung

• Wismut ist ein Metall gehört zur Gruppe 15 des Periodensystems.
• Chemisch ähnelt es eher Arsen und Antimon als Stickstoff und Phosphor.
• Es ist ein Metall, das sich beim Erstarren ausdehnt und außerdem diamagnetisch ist.
• Obwohl es sich um ein Schwermetall handelt, ist es im Gegensatz zu den anderen Elementen dieser Gruppe nicht giftig.
• Es kann in metallischen Legierungen sowie in Kosmetika und Medikamenten verwendet werden.
• Es kommt in Form von Oxiden, Sulfiden, aber auch in elementarer Form mit farbenfrohen und recht auffälligen Kristallen vor.
• Seine Entdeckung erfolgte im Jahr 1753, als Claude François Geoffrey es von Blei und Zinn unterschied.

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Wismut-Eigenschaften

• Symbol: Bi
• Atommasse: 208,98040(1)
• Ordnungszahl: 83
• Siedepunkt: 1564°C
• Fusionspunkt: 271,4°C
• Dichte: 9,79 g. L^-1 (20°C)
• Elektronische Konfiguration: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²18 Uhr³
• chemische Reihe: Gruppe 15, Schwermetalle

Eigenschaften von Wismut

Probe von metallischem Wismut.

Wismut, Ordnungszahl 83 im Periodensystem, ist das Chemisches Element mit dem höchsten metallischen Charakter der Gruppe 15. In seiner reinen Form ist es spröde und obwohl sein Aussehen typisch für ein Metall ist (es hat einen Glanz und Silberweiße Farbe), es sind die rosa und roten Farben, die uns erkennen lassen, dass es sich um Wismut handelt rein.

das Isotop ²⁰⁹Bi ist das einzige Element dieses Elements, das in der Natur vorkommt.und wird oft als das schwerste stabile Isotop aller Elemente angesehen. Es ist jedoch bekannt, dass es tatsächlich leicht radioaktiv ist. die Zeit des Halbwertszeit dieses Isotops ist sehr lang und liegt im Bereich von 1,9 x 10¹⁹ Jahre. Zum Vergleich: Das geschätzte Alter des Universums beträgt 1,4 x 10¹⁰ Jahre.

Bi's Chemie stimmt eher Arsen Es ist Antimon als von Stickstoff Es ist Phosphor. Beispielsweise kann Wismut wie As und Sb eine Reaktion eingehen Verbrennung Beim Erhitzen mit Luft entsteht eine blaue Flamme und gelbe Dämpfe Oxid gebildet, sowie mit reagieren Halogene.

4 Bi(s) + 3 O₂ (g) → 2 Bi₂Ö₃ (S)

Wismut widersteht dem Angriff alkalischer Substanzen und nicht oxidierender Säuren, auch starker (wie im Fall von HCl), kann jedoch mit HNO reagieren₃ konzentriert, um Bi (NO) zu bilden₃)₃ und auch mit H₂NUR₄ konzentriert sich zu Bi₂(NUR₄)₃.

Es ist ein Metall mit geringe Wärmeleitfähigkeit, nur größer als die Quecksilber. präsentiert auch großer elektrischer Widerstand und wird als anerkannt eines der diagnostischsten Materialien überhaupt (wird abgestoßen von Magnetfelder). Wismut ist neben Wasser einer der wenigen Stoffe, der sich beim Erstarren ausdehnt. Der Volumenzuwachs beträgt rund 3,32 %.

Wofür wird Wismut verwendet?

Die Tatsache, dass sich Wismut beim Erstarren ausdehnt, bringt es in die Lage Zusammensetzung von Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, die sich ausdehnen müssen, um Formen zu füllen. Bei anderen Metallen, wie z Zinn, Cadmium usw., Wismut wird auch in verwendet Form von Legierungen in Sicherheitsvorrichtungen, wie zum Beispiel Flammenmelder. Aufgrund seiner diamagnetischen Eigenschaft ist es in der Lage Herstellung von Magnetbahnen (Maglevs), die 400 km/h überschreiten kann.

Magnetschwebebahnen sind für ihre beeindruckende Geschwindigkeit bekannt.

Wismut wird aufgrund seiner ähnlichen Dichte als verwendet Substituent von führen, da es äußerst giftig ist und mehreren Umweltvorschriften unterliegt. Ein Beispiel, bei dem dieser Ersatz auftritt, sind Sportjagdveranstaltungen.

Wismut ist kein gefährliches Element für die menschliche Gesundheit und wurde daher bereits erforscht Kosmetik- und Pharmaindustrie. BiOCl (Wismutoxychlorid) wird als Pigment verwendet, um einigen Körperpflegeprodukten einen silbrigen Glanz zu verleihen. Monobasisches Wismutsalicylat, das unter dem Namen Peptobismol vertrieben wird, ist ein bekanntes Antazidum zur Behandlung einiger Beschwerden und Infektionen im Darmtrakt Magenwie Sodbrennen, Übelkeit und Durchfall.

Wismut ist in der Zusammensetzung von Antazida enthalten.

Wo kommt Wismut vor?

Im Durchschnitt sind 0,1-0,2 ppm Wismut enthalten Erdkruste, ein Betrag in der Nähe von Silber. Die wichtigsten Wismuterze sind Bismuthinit (Bi2S3) und das Bismit (Bi2O3).

Bismuthinitprobe in einem Quarzstein.

das Wismut kann auch in seiner elementaren Form vorkommen — in Form von Kristallen mit unterschiedlich breiten Oxidschichten, die Farben in einem schillernden Ton reflektieren.

Wismutkristall.

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Wismut erhalten

Wie andere Nebenmetalle Wismut wird als Nebenprodukt bei der Gewinnung unedlerer Metalle gewonnen, falls, Kupfer und führen. Die wichtigsten Wismutproduzenten sind: China, Laos, Südkorea, Mexiko, Kasachstan und Japan.

Derzeit sind die Hauptproduktionsprozesse Betts und Kroll-Betterton. Die erste ist eine elektrolytische Methode, die mit einem Bleibarren beginnt, der Kupfer, Antimon, Arsen enthält. Selen, Tellur, Silber, Gold und Wismut. Während Blei aus der Kathode der Elektrolysezelle gewonnen wird, werden die Verunreinigungen (in denen sich Bismut befindet) werden in Form einer sehr dunklen Aufschlämmung zurückgehalten, deren Bismutgehalt etwa 20 % erreichen kann Pasta.

Das Kroll-Betterton-Verfahren unterscheidet sich vom vorherigen dadurch, dass es Wismut selektiv aus einer Bleimischung entfernt. In diesem Fall, Kalzium Es ist Magnesium werden zur Bildung von CaMg hinzugefügt₂Bi₂, Calciumdimagnesiumwismut. Von dort aus kann Wismut durch den Einsatz von Chlor oder Bleichlorid zurückgewonnen werden, wodurch eine metallische Legierung aus Blei und Wismut entsteht, deren Bi-Gehalt im Bereich von 7 Masse-% liegt.

das Wismut kann mit verfeinert werden Chlorund erreicht eine Reinheit von 99,99 %.

Vorsichtsmaßnahmen mit Wismut

Obwohl Wismut neben Elementen wie Antimon und Blei eine Schwermetallposition im Periodensystem einnimmt, Das Metall und seine Verbindungen sind für unsere Gesundheit unbedenklich. Um es klarzustellen: Einige Wismutverbindungen sind weniger giftig als Speisesalz.

Geschichte von Wismut

das Wismut ist der Menschheit schon lange bekannt, wie es bei der Inka-Gesellschaft der Fall ist, die im 16. Jahrhundert Wismut gemischt mit Zinn zur Herstellung von Wismutbronze verwendete.

Allerdings wurde es ständig mit Blei und Zinn verwechselt. Bis 1753 Der Franzose Claude François Geoffrey zeigte, dass es sich um ein von Blei und Zinn verschiedenes Element handelte. Sein Name leitet sich vom deutschen Wort ab Wismut, was „weiße Masse“ bedeutet.

Von Stefano Araujo Novais
Chemielehrer

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