Bizmut (Bi): charakterystyka, zastosowania, produkcja

O bizmut Jest metalem należącym do grupy 15 Układ okresowy który ma symbol Bi i liczbę atomową 83. Ma srebrzystobiały kolor z różowym odcieniem na powierzchni. To kruchy metal i pomimo tego, że jest metalem ciężkim, wcale nie jest toksyczny.

Bizmut jest używany m.in stopy metali, a także w branży kosmetycznej i medycznej. Jest dobrze znany ze swoich właściwości diamagnetycznych i jest jednym z niewielu materiałów, które rozszerzają się po zestaleniu (jak woda). Występuje w postaci siarczków lub tlenków, ale także w postaci elementarnych kryształów, które tworzą na powierzchni małe warstwy tlenków i odbijają opalizujące odcienie.

Przeczytaj też: Skand — metal, z którego można tworzyć dobre stopy metali

Tematyka tego artykułu

• 1 - Podsumowanie o bizmucie
• 2 - Właściwości bizmutu
• 3 - Charakterystyka bizmutu
• 4 - Do czego służy bizmut?
• 5 - Gdzie występuje bizmut?
• 6 - Uzyskanie bizmutu
• 7 - Środki ostrożności przy bizmucie
• 8 - Historia bizmutu

podsumowanie bizmutu

• Bizmut jest metal należący do grupy 15 układu okresowego pierwiastków.
• Chemicznie jest bardziej podobny do arsenu i antymonu niż do azotu i fosforu.
• Jest to metal, który rozszerza się po zestaleniu, oprócz tego, że jest diamagnetyczny.
• Pomimo tego, że jest metalem ciężkim, nie jest toksyczny, jak inne pierwiastki z tej grupy.
• Może być stosowany w stopach metali, a także kosmetykach i lekach.
• Występuje w postaci tlenków, siarczków, ale także pierwiastków, z kolorowymi i dość efektownymi kryształami.
• Jego odkrycie miało miejsce w 1753 roku, kiedy Claude François Geoffrey odróżnił go od ołowiu i cyny.

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

właściwości bizmutu

• Symbol: Bi
• Masa atomowa: 208,98040(1)
• Liczba atomowa: 83
• Temperatura wrzenia: 1564°C
• Punkt fuzji: 271,4°C
• Gęstość: 9,79 gr. Ł^-1 (20°C)
• Elektroniczna Konfiguracja: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p³
• seria chemiczna: grupa 15, metale ciężkie

właściwości bizmutu

Próbka metalicznego bizmutu.

Bizmut, o liczbie atomowej 83 w układzie okresowym pierwiastków, jest pierwiastek chemiczny o najwyższym metalicznym charakterze grupy 15. W czystej postaci jest kruchy i choć wyglądem przypomina metal (posiada połysk i srebrzystobiały kolor), to różowe i czerwone kolory uświadamiają nam, że jest to bizmut czysty.

izotop ²⁰⁹Bi jest jedynym tego pierwiastka występującym w przyrodzie.i jest często uważany za najcięższy stabilny izotop ze wszystkich pierwiastków. Wiadomo jednak, że w rzeczywistości jest lekko radioaktywny. czas pół życia tego izotopu jest bardzo długa, w przedziale 1,9 x 10¹⁹ lata. Dla porównania szacowany wiek Wszechświata to 1,4 x 10¹⁰ lata.

Chemia Bi jest bliżej arsen To jest antymon niż od azot To jest fosfor. Na przykład, podobnie jak As i Sb, bizmut może ulec spalanie po podgrzaniu powietrzem wytwarza niebieski płomień i żółte opary tlenek powstają, jak również reagują z halogeny.

4 Bi (s) + 3 O₂ (g) → 2 Bi₂O₃ (S)

Bizmut jest odporny na działanie substancji alkalicznych i kwasów nieutleniających, nawet silnych (jak ma to miejsce w przypadku HCl), ale może reagować z HNO₃ zatężono, tworząc Bi (NO₃)₃ a także z H₂TYLKO₄ zatężono, tworząc Bi₂(TYLKO₄)₃.

To metal z niska przewodność cieplna, będąc tylko większym niż Rtęć. prezentuje również duża odporność elektryczna i jest uznawany za jeden z najbardziej dostępnych materiałów diagnostycznych (jest odpychany przez pola magnetyczne). Bizmut jest jedną z niewielu substancji oprócz wody, która rozszerza się podczas krzepnięcia. Wzrost wolumenu wynosi około 3,32%.

Do czego służy bizmut?

Fakt, że bizmut rozszerza się podczas krzepnięcia, stawia go w skład stopów o niskiej temperaturze topnienia, które muszą się rozszerzyć, aby wypełnić formy. Z innymi metalami, np cyna, kadm itp., Bizmut jest również używany w kształt stopów w urządzeniach zabezpieczających, takie jak czujniki płomienia. Jego właściwości diamagnetyczne umieszczają go w produkcja wind magnetycznych (maglevs), która może przekroczyć 400 km/h.

Pociągi Maglev są znane z imponującej prędkości, jaką mogą osiągnąć.

Bizmut, ze względu na podobną gęstość, wykorzystywany jest jako m.in podstawnik Ołów, ponieważ jest wyjątkowo toksyczny i podlega kilku przepisom dotyczącym ochrony środowiska. Przykładem, w którym występuje ta substytucja, są imprezy myśliwskie sportowe.

Bizmut nie jest niebezpiecznym pierwiastkiem dla zdrowia ludzkiego i dlatego został zbadany branży kosmetycznej i farmaceutycznej. BiOCl (tlenochlorek bizmutu) jest stosowany jako pigment nadający srebrzysty połysk niektórym produktom higieny osobistej. Jednozasadowy salicylan bizmutu, sprzedawany pod nazwą Peptobismol, jest dobrze znanym środkiem zobojętniającym kwas w leczeniu niektórych dolegliwości i infekcji w przewodzie pokarmowym i żołądektakie jak zgaga, nudności i biegunka.

Bizmut jest obecny w składzie leków zobojętniających.

Gdzie występuje bizmut?

Średnio jest tam 0,1-0,2 ppm bizmutu skorupa Ziemska, kwotę zbliżoną do srebro. Główne rudy bizmutu to bizmutynit (Bi2S3) i bizmut (Bi2O3).

Próbka bizmutynitu w kamieniu kwarcowym.

bizmut może również występować w postaci elementarnej — w postaci kryształów z warstwami tlenków o różnej szerokości, które odbijają kolory w opalizującym odcieniu.

Kryształ bizmutu.

Zobacz też: Nikiel — metal często używany do produkcji stali nierdzewnej

Otrzymywanie bizmutu

Podobnie jak inne drobne metale, bizmut otrzymuje się jako produkt uboczny procesu otrzymywania bardziej pospolitych metali, w razie gdyby, miedź i prowadzić. Głównymi producentami bizmutu są: Chiny, Laos, Korea Południowa, Meksyk, Kazachstan i Japonia.

Obecnie główne procesy produkcyjne to Betts i Kroll-Betterton. Pierwsza to metoda elektrolityczna, która zaczyna się od pręta ołowianego, który zawiera miedź, antymon, arsen, selen, tellur, srebro, złoto i bizmut. Podczas gdy ołów jest pozyskiwany z katody ogniwa elektrolitycznego, zanieczyszczenia (w których znajduje się bizmut) zatrzymywane są w postaci bardzo ciemnej zawiesiny, w której zawartość bizmutu może sięgać około 20%. makaron.

Proces Krolla-Bettertona różni się od poprzedniego tym, że selektywnie usuwa bizmut z mieszaniny ołowiu. W tym wypadku, wapń To jest magnez są dodawane do tworzenia CaMg₂Bi₂, bizmut wapniowo-dimagnezowy. Stamtąd bizmut można odzyskać za pomocą chloru lub chlorku ołowiu, tworząc metaliczny stop ołowiu i bizmutu, którego zawartość Bi mieści się w zakresie 7% masowych.

bizmut można udoskonalić za pomocą chlor, osiągając czystość 99,99%.

Środki ostrożności związane z bizmutem

Chociaż bizmut zajmuje pozycję metalu ciężkiego w układzie okresowym pierwiastków, obok pierwiastków takich jak antymon i ołów, metal i jego związki są nieszkodliwe dla naszego zdrowia. Dla jasności, niektóre związki bizmutu są mniej toksyczne niż sól kuchenna.

historia bizmutu

bizmut jest znana ludzkości od dawna, podobnie jak społeczeństwo Inków, które w XVI wieku używało bizmutu zmieszanego z cyną do produkcji brązu bizmutowego.

Ciągle jednak mylono go z ołowiem i cyną. Aż do 1753 r. Francuz Claude François Geoffrey wykazał, że jest to pierwiastek inny niż ołów i cyna. Jego nazwa pochodzi od niemieckiego słowa wizmut, co oznacza „białą masę”.

Stefano Araujo Novais
Nauczyciel chemii

Czy kiedykolwiek słyszałeś o pierwiastku chemicznym antymonie? Kliknij tutaj i poznaj jego charakterystykę, właściwości, pozyskiwanie, zastosowanie oraz historię.

Czy kiedykolwiek słyszałeś o pierwiastku chemicznym arsen? Kliknij tutaj, poznaj jego główne cechy i dowiedz się, jakie środki ostrożności należy przedsięwziąć.

Dowiedz się więcej o fosforze, a także o jego charakterystyce, właściwościach, zastosowaniach, środkach ostrożności, znaczeniu i historii, a także o obiegu fosforu.

Czy kiedykolwiek słyszałeś o pierwiastku chemicznym, piżmie? Kliknij tutaj i poznaj jego charakterystykę, właściwości, pozyskiwanie i historię.

Kliknij i poznaj historię, charakterystykę, źródła, sposoby pozyskiwania i zastosowania azotu.