Vismut (Bi): egenskaper, bruksområder, produksjon

O vismut Det er et metall som tilhører gruppe 15 av Periodiske tabell som har symbolet Bi og atomnummer 83. Den har en sølvhvit farge, med et rosa skjær på overflaten. Det er et sprøtt metall, og til tross for at det er et tungmetall, er det ikke giftig i det hele tatt.

Vismut brukes i metalliske legeringer, samt i kosmetikk- og medisinindustrien. Det er kjent for sine diamagnetiske egenskaper og er et av få materialer som utvider seg når det størkner (som vann). Det finnes i form av sulfider eller oksider, men også i form av elementære krystaller, som danner små lag med oksider på overflaten og reflekterer iriserende toner.

Les også: Scandium - et metall som er i stand til å lage gode metalllegeringer

vismut sammendrag

• Vismut er en metall som tilhører gruppe 15 i det periodiske system.
• Kjemisk ligner det mer på arsen og antimon enn på nitrogen og fosfor.
• Det er et metall som utvider seg når det størkner, i tillegg til å være diamagnetisk.
• Til tross for at det er et tungmetall, er det ikke giftig, som de andre grunnstoffene i denne gruppen.
• Den kan brukes i metalliske legeringer, samt kosmetikk og medisiner.
• Det finnes i form av oksider, sulfider, men også i elementær form, med fargerike og ganske slående krystaller.
• Oppdagelsen fant sted i 1753, da Claude François Geoffrey skilte den fra bly og tinn.

vismut egenskaper

• Symbol: Bi
• Atommasse: 208,98040(1)
• Atomnummer: 83
• Kokepunkt: 1564°C
• Fusjonspunkt: 271,4°C
• Tetthet: 9,79 g. L^-1 (20 °C)
• Elektronisk konfigurasjon: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p³
• kjemisk serie: gruppe 15, tungmetaller

egenskaper av vismut

Prøve av metallisk vismut.

Vismut, atomnummer 83 i det periodiske system, er kjemisk element med den høyeste metalliske karakteren av gruppe 15. I sin rene form er den sprø, og selv om utseendet er typisk for et metall (det har en glans og sølvhvit farge), er det de rosa og røde fargene som får oss til å innse at det er vismut ren.

isotopen ²⁰⁹Bi er det eneste av dette elementet som finnes i naturen., og blir ofte sett på som den tyngste stabile isotopen av alle grunnstoffer. Det er imidlertid kjent at det faktisk er litt radioaktivt. tidspunktet for halvt liv av denne isotopen er veldig lang, i området 1,9 x 10¹⁹ år. Til sammenligning er den estimerte alderen til universet 1,4 x 10¹⁰ år.

Bi sin kjemi er nærmere arsenikk Det er antimon enn fra nitrogen Det er fosfor. For eksempel, som As og Sb, kan vismut gjennomgå forbrenning når det varmes opp med luft, produserer en blå flamme og gule røyk på grunn av oksid dannet, samt reagere med halogener.

4 Bi (s) + 3 O₂ (g) → 2 Bi₂O₃ (s)

Vismut motstår angrep av alkaliske stoffer og ikke-oksiderende syrer, selv sterke (som tilfellet er med HCl), men den kan reagere med HNO₃ konsentrert for å danne Bi (NO₃)₃ og også med H₂BARE₄ konsentrert for å danne Bi₂(BARE₄)₃.

Det er et metall med lav varmeledningsevne, som bare er større enn Merkur. presenterer også stor elektrisk motstand og er anerkjent som et av de mest diagnostiske materialene som finnes (blir frastøtt av magnetiske felt). Vismut er et av få stoffer foruten vann som utvider seg når det størkner. Økningen i volum er rundt 3,32 %.

Hva brukes vismut til?

Det faktum at vismut utvider seg etter hvert som den stivner, setter den i sammensetning av legeringer med lavt smeltepunkt, som må utvides for å fylle former. Med andre metaller, som f.eks tinn, kadmium og så videre, vismut brukes også i form på legeringer i sikkerhetsinnretninger, for eksempel flammedetektorer. Dens diamagnetiske egenskap plasserer den i produksjon av magnetiske løftetog (Maglevs), som kan overstige 400 km/t.

Maglev-tog er kjent for den imponerende hastigheten de kan nå.

Vismut, på grunn av sin lignende tetthet, brukes som en substituent av lede, siden den er ekstremt giftig og lider av flere miljøforskrifter. Et eksempel hvor denne substitusjonen forekommer er i sportsjaktarrangementer.

Vismut er ikke et farlig element for menneskers helse og har derfor blitt utforsket i kosmetikk- og farmasøytisk industri. BiOCl (vismutoksyklorid) brukes som et pigment for å gi noen personlig pleieprodukter en sølvskinnende glans. Monobasisk vismutsalisylat, markedsført under navnet Peptobismol, er et velkjent syrenøytraliserende middel for å behandle enkelte ubehag og infeksjoner i tarmkanalen og magesom halsbrann, kvalme og diaré.

Vismut er tilstede i sammensetningen av antacida.

Hvor finnes vismut?

I gjennomsnitt er det 0,1-0,2 ppm vismut i jordskorpen, et beløp nær sølv. De viktigste vismutmalmene er vismutinitt (Bi2S3) og bismitt (Bi2O3).

Bismutinittprøve i en kvartsstein.

vismuten kan også forekomme i sin elementære form — i form av krystaller med oksidlag av forskjellig bredde som reflekterer farger i en iriserende tone.

Vismutkrystall.

Se også: Nikkel - et metall som ofte brukes til å lage rustfritt stål

Å få vismut

Som andre mindre metaller, vismut oppnås som et biprodukt av prosessen med å oppnå mer vanlige metaller, i tilfelle, kobber og bly. De viktigste vismutprodusentene er: Kina, Laos, Sør-Korea, Mexico, Kasakhstan og Japan.

For tiden er hovedproduksjonsprosessene Betts og Kroll-Betterton. Den første er en elektrolytisk metode, som starter med en blystang, som inneholder kobber, antimon, arsen, selen, tellur, sølv, gull og vismut. Mens bly hentes fra katoden til elektrolysecellen, vil urenhetene (hvor vismut er) beholdes i form av en veldig mørk slurry, hvis vismutinnhold kan nå rundt 20 % i pasta.

Kroll-Betterton-prosessen skiller seg fra den forrige ved at den selektivt fjerner vismut fra en blyblanding. I så fall, kalsium Det er magnesium legges til dannelsen av CaMg₂Bi₂, kalsiumdimagnesiumvismut. Derfra kan vismut utvinnes ved å bruke klor eller blyklorid, og produsere en metallisk legering av bly og vismut, hvis Bi-innhold er i området 7 vektprosent.

vismuten kan foredles ved hjelp av klor, og når en renhet på 99,99 %.

Forholdsregler med vismut

Selv om vismut inntar en tungmetallposisjon i det periodiske system, ved siden av elementer som antimon og bly, metallet og dets forbindelser er ufarlige for helsen vår. For å være klar er noen vismutforbindelser mindre giftige enn bordsalt.

vismuts historie

vismuten har vært kjent for menneskeheten i lang tid, som tilfellet er med inkasamfunnet, som på 1500-tallet brukte vismut blandet med tinn for å produsere vismutbronse.

Imidlertid ble det stadig forvekslet med bly og tinn. Inntil, i 1753, franskmannen Claude François Geoffrey demonstrerte at det var et element som var forskjellig fra bly og tinn. Navnet kommer fra det tyske ordet wismuth, som betyr "hvit masse".

Av Stefano Araujo Novais
Kjemilærer