Bismutas (Bi): savybės, panaudojimas, gamyba

O bismutas Tai metalas, priklausantis 15 grupei Periodinė elementų lentelė kuris turi simbolį Bi ir atominį skaičių 83. Jis yra sidabriškai baltos spalvos, su rausvu atspalviu ant paviršiaus. Tai trapus metalas ir, nepaisant to, kad yra sunkus metalas, jis nėra toksiškas.

Bismutas naudojamas metalo lydiniai, taip pat kosmetikos ir medicinos pramonėje. Jis gerai žinomas dėl savo diamagnetinių savybių ir yra viena iš nedaugelio medžiagų, kurios plečiasi kietėjant (kaip vanduo). Jis randamas sulfidų arba oksidų pavidalu, taip pat elementarių kristalų pavidalu, kurie sudaro nedidelius oksidų sluoksnius ant paviršiaus ir atspindi vaivorykštės tonus.

Taip pat skaitykite: Skandis – metalas, galintis gaminti gerus metalų lydinius

bismuto santrauka

• Bismutas yra a metalo priklausantis periodinės lentelės 15 grupei.
• Chemiškai jis labiau panašus į arseną ir stibį nei į azotą ir fosforą.
• Tai metalas, kuris kietėjant plečiasi, be to, yra diamagnetinis.
• Nepaisant to, kad yra sunkusis metalas, jis nėra toksiškas, kaip ir kiti šios grupės elementai.
• Jis gali būti naudojamas metalų lydiniuose, taip pat kosmetikoje ir vaistams.
• Jis randamas ne tik oksidų, sulfidų, bet ir elementų pavidalu, su spalvingais ir gana ryškiais kristalais.
• Jo atradimas įvyko 1753 m., kai Claude'as François Geoffrey atskyrė jį nuo švino ir alavo.

bismuto savybės

• Simbolis: Bi
• Atominė masė: 208,98040(1)
• Atominis skaičius: 83
• Virimo taškas: 1564°C
• Susiliejimo taškas: 271,4°C
• Tankis: 9,79 g. L^-1 (20°C)
• Elektroninė konfigūracija: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p³
• cheminė serija: 15 grupė, sunkieji metalai

bismuto savybės

Metalinio bismuto pavyzdys.

Bismutas, periodinės lentelės atominis numeris 83, yra cheminis elementas turintis aukščiausią 15 grupės metalinį pobūdį. Gryna forma yra trapus ir, nors išvaizda būdinga metalui (turi blizgesį ir sidabriškai balta spalva), rožinė ir raudona spalvos leidžia suprasti, kad tai bismutas grynas.

izotopas ²⁰⁹Bi yra vienintelis iš šio elemento gamtoje., ir dažnai laikomas sunkiausiu stabiliu visų elementų izotopu. Tačiau žinoma, kad jis iš tikrųjų yra šiek tiek radioaktyvus. laikas pusė gyvenimo šio izotopo yra labai ilgas, 1,9 x 10 diapazone¹⁹ metų. Palyginimui, numatomas Visatos amžius yra 1,4 x 10¹⁰ metų.

Bi chemija yra artimesnė arseno tai yra stibis nei iš azoto tai yra fosforo. Pavyzdžiui, kaip As ir Sb, bismutas gali būti paveiktas degimo kaitinant oru, dėl to susidaro mėlyna liepsna ir geltoni dūmai oksidas susidaro, taip pat reaguoja su halogenai.

4 Bi (s) + 3 O₂ (g) → 2 Bi₂O₃ (s)

Bismutas atsparus šarminių medžiagų ir neoksiduojančių rūgščių, net ir stiprių, atakai (kaip ir HCl atveju), tačiau gali reaguoti su HNO₃ koncentruotas, kad susidarytų Bi (NO₃)₃ taip pat su H₂TIK₄ sukoncentruotas, kad susidarytų Bi₂(TIK₄)₃.

Tai metalas su mažas šilumos laidumas, yra tik didesnis nei Merkurijus. taip pat pristato didelė elektrinė varža ir yra pripažintas viena iš labiausiai prieinamų diagnostinių medžiagų (atbaido magnetiniai laukai). Bismutas yra viena iš nedaugelio medžiagų, be vandens, kuri plečiasi kietėjant. Apimtis padidėjo apie 3,32%.

Kam naudojamas bismutas?

Tai, kad bismutas plečiasi kietėdamas, jį įtraukia į žemos lydymosi temperatūros lydinių sudėtis, kurias reikia išplėsti, kad užpildytų formas. Su kitais metalais, pvz skarda, kadmis ir kt., taip pat naudojamas bismutas lydinių forma saugos įtaisuose, pavyzdžiui, liepsnos detektoriai. Jo diamagnetinė savybė įdeda jį į magnetinių keltuvų (Maglevs) gamyba, kuris gali viršyti 400 km/val.

Maglev traukiniai yra žinomi dėl įspūdingo greičio, kurį jie gali pasiekti.

Bismutas dėl panašaus tankio naudojamas kaip a pakaitalas vadovauti, nes jis yra labai toksiškas ir kenčia nuo kelių aplinkosaugos taisyklių. Tokio pakeitimo pavyzdys yra sportinės medžioklės renginiai.

Bismutas nėra pavojingas žmogaus sveikatai elementas, todėl buvo ištirtas kosmetikos ir farmacijos pramonė. BiOCl (bismuto oksichloridas) naudojamas kaip pigmentas, suteikiantis kai kuriems asmens priežiūros gaminiams sidabrinį blizgesį. Vienbazis bismuto salicilatas, parduodamas pavadinimu Peptobismolis, yra gerai žinomas antacidinis preparatas, skirtas gydyti kai kuriuos diskomfortą ir žarnyno trakto infekcijas bei skrandispavyzdžiui, rėmuo, pykinimas ir viduriavimas.

Bismutas yra antacidinių vaistų sudėtyje.

Kur randamas bismutas?

Vidutiniškai jame yra 0,1–0,2 ppm bismuto Žemės pluta, artima suma sidabras. Pagrindinės bismuto rūdos yra bismutinitas (Bi2S3) ir bismitas (Bi2O3).

Bismutinito pavyzdys kvarco akmenyje.

bismutas gali atsirasti ir elementariu pavidalu — kristalų pavidalu su įvairaus pločio oksido sluoksniais, atspindinčiais spalvas vaivorykštiniu tonu.

Bismuto kristalas.

Taip pat žiūrėkite: Nikelis – metalas, dažnai naudojamas nerūdijančiam plienui gaminti

Bismuto gavimas

Kaip ir kiti smulkūs metalai, bismutas gaunamas kaip įprastesnių metalų gavimo proceso šalutinis produktas, tuo atveju, vario ir švino. Pagrindiniai bismuto gamintojai yra: Kinija, Laosas, Pietų Korėja, Meksika, Kazachstanas ir Japonija.

Šiuo metu pagrindiniai gamybos procesai yra „Betts“ ir „Kroll-Betterton“. Pirmasis yra elektrolitinis metodas, kuris prasideda švino strypu, kuriame yra vario, stibio, arseno, seleno, telūro, sidabras, auksas ir bismuto. Nors švinas gaunamas iš elektrolitinio elemento katodo, priemaišos (kuriame yra bismutas) išlieka labai tamsios srutos pavidalu, kurioje bismuto kiekis gali siekti apie 20 proc. makaronai.

Kroll-Betterton procesas nuo ankstesnio skiriasi tuo, kad juo selektyviai pašalinamas bismutas iš švino mišinio. Tuo atveju, kalcio tai yra magnio pridedami prie CaMg susidarymo₂Bi₂, kalcio dimagnio bismutas. Iš ten bismutą galima išgauti naudojant chlorą arba švino chloridą, gaminant metalinį švino ir bismuto lydinį, kurio Bi kiekis yra 7 masės %.

bismutas galima patobulinti naudojant chloro, kurio grynumas siekia 99,99%.

Atsargumo priemonės su bismutu

Nors bismutas periodinėje lentelėje užima sunkiųjų metalų vietą, šalia tokių elementų kaip stibis ir švinas, metalas ir jo junginiai yra nekenksmingi mūsų sveikatai. Kad būtų aišku, kai kurie bismuto junginiai yra mažiau toksiški nei valgomoji druska.

bismuto istorija

bismutas žmonijai žinomas nuo seno, kaip tai daroma inkų visuomenėje, kuri XVI amžiuje naudojo bismutą, sumaišytą su alavu, gamindama bismuto bronzą.

Tačiau jis buvo nuolat painiojamas su švinu ir alavu. Iki 1753 m. prancūzas Claude'as François Geoffrey įrodė, kad tai yra elementas, kuris skiriasi nuo švino ir alavo. Jo pavadinimas kilęs iš vokiško žodžio vismutas, o tai reiškia „balta masė“.

Autorius Stefano Araujo Novais
Chemijos mokytojas