비스무트(Bi): 특성, 응용, 생산

영형 창연 15족에 속하는 금속이다. 주기율표 기호는 Bi이고 원자 번호는 83입니다. 은백색을 띠며 표면에 분홍빛을 띤다. 부서지기 쉬운 금속이고, 중금속임에도 불구하고 전혀 독성이 없습니다.

비스무트는 금속 합금, 뿐만 아니라 화장품 및 의약품 산업. 반자성 특성으로 잘 알려져 있으며 물과 같이 응고될 때 팽창하는 몇 안 되는 물질 중 하나입니다. 그것은 황화물 또는 산화물의 형태로 발견되지만 표면에 작은 산화물 층을 형성하고 무지개 빛깔의 톤을 반사하는 기본 결정의 형태로도 발견됩니다.

읽기: 스칸듐 — 우수한 금속 합금을 만들 수 있는 금속

비스무트 요약

• 비스무트는 금속 주기율표 15족에 속한다.
• 화학적으로 그것은 질소와 인보다 비소와 안티몬에 더 가깝습니다.
• 반자성일 뿐만 아니라 응고될 때 팽창하는 금속입니다.
• 중금속임에도 불구하고 이 그룹의 다른 원소처럼 독성이 없습니다.
• 금속 합금은 물론 화장품 및 의약품에도 사용할 수 있습니다.
• 그것은 산화물, 황화물의 형태로 발견되지만 다채롭고 눈에 띄는 결정을 가진 원소 형태로도 발견됩니다.
• 1753년 Claude François Geoffrey가 납과 주석을 구별하면서 발견되었습니다.

비스무트 속성

• 상징: 비
• 원자 질량: 208,98040(1)
• 원자 번호: 83
• 비점: 1564°C
• 퓨전 포인트: 271.4°C
• 밀도: 9.79g. 엘^-1 (20°C)
• 전자 구성: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6초²6시³
• 화학 시리즈: 그룹 15, 중금속

비스무트의 특성

금속 비스무트 샘플.

주기율표에서 원자번호 83번인 비스무트는 화학 원소 그룹 15의 가장 높은 금속 특성을 가진. 순수한 형태에서는 부서지기 쉽고 외관은 금속의 전형이지만(광택이 나고 은백색), 비스무트임을 깨닫게 해주는 분홍색과 붉은색이다. 순수한.

동위원소 ²⁰⁹Bi는 자연에서 발견되는 유일한 원소입니다., 그리고 종종 모든 요소의 가장 무거운 안정적인 동위 원소로 간주됩니다. 그러나 실제로는 약간의 방사능이 있는 것으로 알려져 있습니다. ~의 시간 반감기 이 동위원소의 길이는 1.9 x 10¹⁹ 연령. 비교를 위해 우주의 예상 나이는 1.4 x 10입니다.¹⁰ 연령.

비의 케미가 더 가깝다. 비소 그것은 안티몬 보다 질소 그것은 인광 물질. 예를 들어, As 및 Sb와 같이 비스무트는 다음을 겪을 수 있습니다. 연소 공기와 함께 가열하면 푸른 불꽃과 노란색 연기가 발생합니다. 산화물 와 반응할 뿐만 아니라 할로겐.

4 Bi(들) + 3 O₂ (g) → 2비₂영형₃ (에스)

비스무트는 알칼리성 물질과 비산화성 산, 심지어 강한 물질(HCl의 경우와 같이)의 공격에도 저항하지만 HNO와 반응할 수 있습니다.₃ 농축되어 Bi(NO₃)₃ 그리고 H와 함께₂오직₄ 농축되어 Bi 형성₂(오직₄)₃.

가진 금속이다. 낮은 열전도율, 보다 큰 수은. 또한 선물 큰 전기 저항 로 인식 가장 유용한 진단 재료 중 하나 (에 의해 격퇴된다 자기장). 비스무트는 응고할 때 팽창하는 물 외에 몇 안 되는 물질 중 하나입니다. 볼륨 증가는 약 3.32%입니다.

비스무트는 무엇을 위해 사용됩니까?

비스무트가 응고되면서 팽창한다는 사실은 저융점 합금의 조성, 금형을 채우기 위해 확장해야 합니다. 등의 다른 금속으로 주석, 카드뮴 등, 비스무트도 사용됩니다 안전 장치의 합금 모양, 화염 감지기와 같은. 그것의 반자성 속성은 그것을 마그네틱 리프트 열차(Maglevs) 제조, 400km/h를 초과할 수 있습니다.

자기 부상 열차는 도달할 수 있는 인상적인 속도로 유명합니다.

Bismuth는 비슷한 밀도로 인해 다음과 같이 사용됩니다. 의 치환기 선두, 독성이 매우 강하고 여러 환경 규제를 받기 때문입니다. 이러한 대체가 발생하는 예는 스포츠 사냥 이벤트입니다.

비스무트는 인체 건강에 위험한 요소가 아니므로 화장품 및 제약 산업. BiOCl(비스무트 옥시클로라이드)은 일부 개인 위생 용품에 은빛 광택을 부여하는 안료로 사용됩니다. 펩토비스몰(Peptobismol)이라는 이름으로 시판되는 일염기성 비스무트 살리실레이트는 소화관의 불편함과 감염을 치료하기 위한 잘 알려진 제산제입니다. 위속쓰림, 메스꺼움과 같은 설사.

비스무트는 제산제의 구성에 존재합니다.

비스무트는 어디에서 발견됩니까?

평균적으로 0.1~0.2ppm의 비스무트가 있습니다. 지각에 가까운 금액 은. 주요 비스무트 광석은 비스무티나이트(Bi2S3) 그리고 비마이트(Bi2O3).

석영 스톤의 비스무티나이트 샘플.

비스무트 원소 형태로도 발생할 수 있습니다. - 무지개 빛깔의 색조로 색상을 반사하는 폭이 다른 산화물 층을 가진 결정 형태.

비스무트 크리스탈.

참조: 니켈 — 스테인리스 스틸을 만드는 데 자주 사용되는 금속

비스무트 얻기

다른 마이너 금속과 마찬가지로 비스무트 더 일반적인 금속을 얻는 과정의 부산물로 얻습니다., 경우에 따라 구리 그리고 납. 주요 비스무트 생산국은 중국, 라오스, 한국, 멕시코, 카자흐스탄 및 일본입니다.

현재 주요 생산 공정은 Betts와 Kroll-Betterton입니다. 첫 번째는 구리, 안티몬, 비소, 셀렌, 텔루르, 은, 금 그리고 비스무트. 전해조의 음극에서 납을 얻는 동안 불순물(비스무트가 포함된) 비스무트 함량이 약 20%에 도달할 수 있는 매우 어두운 슬러리 형태로 유지됩니다. 파스타.

Kroll-Betterton 공정은 납 혼합물에서 비스무트를 선택적으로 제거한다는 점에서 이전 공정과 다릅니다. 그 경우, 칼슘 그것은 마그네슘 CaMg의 형성에 추가됩니다.₂비₂, 칼슘 디마그네슘 비스무트. 거기에서 비스무트는 염소 또는 염화납을 사용하여 회수할 수 있으며, 납과 비스무트의 금속 합금을 생성하며 Bi 함량은 7질량% 범위입니다.

비스무트 를 사용하여 정제할 수 있습니다. 염소, 99.99%의 순도에 도달합니다.

비스무트 주의사항

비스무트는 주기율표에서 중금속 위치를 차지하지만 안티몬과 납과 같은 원소 다음으로, 금속과 그 화합물은 우리의 건강에 무해합니다.. 일부 비스무트 화합물은 식염보다 독성이 적습니다.

비스무트의 역사

비스무트 오래전부터 인류에게 알려진16세기에 비스무트 청동을 생산하기 위해 주석과 혼합된 비스무트를 사용했던 잉카 사회의 경우도 마찬가지입니다.

그러나 그것은 지속적으로 납 및 주석과 혼동되었습니다. 1753년까지 프랑스인 Claude François Geoffrey는 그것이 납과 주석과 구별되는 원소임을 증명했습니다.. 그 이름은 독일어 단어에서 파생됩니다. 현명한, "하얀 덩어리"를 의미합니다.

스테파노 아라우조 노바이스
화학 교사