ビスマス（Bi）の特徴、用途、製造方法

○ ビスマス の第15族に属する金属です。周期表これは記号 Bi と原子番号 83 を持ちます。色は銀白色で、表面はピンク色をしています。これは脆い金属であり、重金属であるにもかかわらず、まったく有毒ではありません。

ビスマスが使われているのは、金属合金、化粧品や医薬品業界でも。反磁性があることでよく知られており、（水のように）凝固すると膨張する数少ない材料の 1 つです。硫化物または酸化物の形で見られますが、表面に小さな酸化物の層を形成し、虹色の色調を反射する基本結晶の形でも見られます。

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ビスマスの概要

ビスマスは、金属周期表の第15族に属します。
化学的には、窒素やリンよりもヒ素やアンチモンに似ています。
反磁性があるだけでなく、固まると膨張する金属です。
重金属であるにもかかわらず、このグループの他の元素のように有毒ではありません。
金属合金のほか、化粧品や医薬品にも使用できます。
酸化物や硫化物の形で存在しますが、元素の形でも存在し、カラフルで非常に印象的な結晶を持ちます。
その発見は 1753 年に行われ、クロード・フランソワ・ジェフリーがそれを鉛や錫と区別しました。

ビスマスの性質

シンボル： ビ
原子質量： 208,98040(1)
原子番号： 83
沸点： 1564℃
融合点: 271.4℃
密度： 9.79g。 L^-1 (20℃)
電子構成: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6秒²6p³
化学シリーズ: グループ 15、重金属

ビスマスの特徴

ビスマスは周期表の原子番号 83 です。 化学元素 グループ 15 の中で最も金属的な性質を持つ. そのままでは脆く、外観は典型的な金属ですが（光沢があり、銀白色）、ビスマスであることがわかるのはピンクと赤色です。ピュア。

同位体 ²⁰⁹Bi は、自然界に存在するこの元素の唯一のものです。、そして多くの場合、すべての元素の中で最も重い安定同位体とみなされます。しかし、実際にはわずかに放射性物質を含んでいることが知られています。の時間人生の半分この同位体の長さは 1.9 x 10 の範囲で非常に長いです。¹⁹ 年。比較のために、宇宙の推定年齢は 1.4 x 10 です。¹⁰ 年。

Biの化学は次のようなものに近いです 砒素 それは アンチモン

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からよりも 窒素 それは 蛍光体. たとえば、As や Sb と同様に、ビスマスは次のような影響を受ける可能性があります。燃焼空気で加熱すると、青い炎と黄色い煙が発生します。酸化物形成されるだけでなく、ハロゲン.

4 Bi (s) + 3 O₂ (g) → 2Bi₂○₃ (s)

ビスマスは、アルカリ性物質や非酸化性の酸（HCl の場合のように）の攻撃に対して耐性がありますが、HNO と反応する可能性があります。₃ 濃縮して Bi (NO₃)₃ そしてHさんとも₂それだけ₄ 濃縮してBiを形成する₂（それだけ₄)₃.

それは金属です 熱伝導率が低いよりも大きいだけです水星. プレゼントもします 大きな電気抵抗 そして次のように認識されています 利用可能な最も多くの診断材料の 1 つ (はじかれる磁場). ビスマスは、水以外では固化すると膨張する数少ない物質の 1 つです。量の増加は約 3.32% です。

ビスマスは何に使われますか?

ビスマスは凝固する際に膨張するという事実により、 低融点合金の組成、金型を満たすために拡張する必要があります。他の金属では、錫, カドミウムなどにもビスマスが使われています。 安全装置の合金の形状火炎探知器など。その反磁性特性により、 磁気リフトトレイン（リニアモーターカー）の製造、時速400kmを超えることもあります。

中国、上海のリニアモーターカー。反磁性の性質により組成にビスマスが含まれている列車。 — リニアモーターカーは驚くべき速度で到達できることで知られています。

ビスマスは密度が似ているため、 の置換基 鉛非常に有毒であり、いくつかの環境規制を受けているためです。この代替が行われる例は、スポーツ狩猟イベントです。

ビスマスは人間の健康にとって危険な元素ではないため、さまざまな研究が行われてきました。 化粧品および医薬品業界. BiOCl (オキシ塩化ビスマス) は、一部のパーソナルケア製品に銀色の光沢を与える顔料として使用されます。ペプトビスモールという名前で販売されている一塩基性サリチル酸ビスマスは、腸管内の不快感や感染症を治療するためのよく知られた制酸薬です。お腹胸焼けや吐き気など、下痢.

容器に入れられた制酸剤。組成物にビスマスを含む製品の例。 — ビスマスは制酸剤の組成中に存在します。

ビスマスはどこで見つかりますか?

平均して、0.1 ～ 0.2 ppm のビスマスが含まれています。地球の地殻に近い金額銀. 主なビスマス鉱石は次のとおりです。 ビスムチナイト (Bi2S3) そしてその ビスマイト (Bi2O3).

主要なビスマス鉱石の 1 つである、石英石中のビスムチナイトのサンプル。 — 石英石中のビスムチナイトのサンプル。

ビスマス 要素の形でも発生する可能性があります — 虹色の色調で色を反射する、さまざまな幅の酸化物層を備えた結晶の形です。

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ビスマスの入手

他のマイナー金属と同様に、ビスマス より一般的な金属を入手するプロセスの副産物として得られます、万一に備えて、銅そしてリードします。ビスマスの主な生産国は、中国、ラオス、韓国、メキシコ、カザフスタン、日本です。

現在、ベッツ法とクロールベッタートン法が主な製造プロセスとなっています。 1つ目は電解法で、銅、アンチモン、ヒ素、セレン, テルル、シルバー、金そしてビスマス。鉛は電解槽の陰極から得られますが、不純物（ビスマスが含まれる）は非常に濃い色のスラリーの形で保持され、そのビスマス含有量は約 20% に達することがあります。パスタ。

クロール・ベタートン法は、鉛混合物からビスマスを選択的に除去するという点で以前の法とは異なります。その場合、カルシウムそれはマグネシウム CaMgの形成に追加されます₂ビ₂、カルシウムジマグネシウムビスマス。そこから、塩素または塩化鉛を使用してビスマスを回収し、Bi 含有量が 7 質量％の範囲にある鉛とビスマスの金属合金を製造します。

ビスマス を使用して精製できます 塩素、純度99.99%に達します。