Висмут (Bi): характеристики, применение, производство

О висмут Это металл, относящийся к 15 группе Периодическая таблица который имеет символ Bi и атомный номер 83. Имеет серебристо-белый цвет с розовым оттенком на поверхности. Это хрупкий металл, и, несмотря на то, что он тяжелый металл, он совсем не токсичен.

Висмут используется в металлические сплавы, а также в косметической и медицинской промышленности. Он хорошо известен своими диамагнитными свойствами и является одним из немногих материалов, расширяющихся при затвердевании (как вода). Он встречается в виде сульфидов или оксидов, а также в виде элементарных кристаллов, которые образуют на поверхности небольшие слои оксидов и отражают радужные тона.

Читайте также: Скандий — металл, из которого можно делать хорошие металлические сплавы.

резюме висмута

  • Висмут представляет собой металл относящийся к 15 группе Периодической таблицы.
  • Химически он больше похож на мышьяк и сурьму, чем на азот и фосфор.
  • Это металл, который расширяется при затвердевании, а также является диамагнитным.
  • Несмотря на то, что это тяжелый металл, он не токсичен, как другие элементы этой группы.
  • Его можно использовать в металлических сплавах, а также в косметике и лекарствах.
  • Он встречается в виде оксидов, сульфидов, а также в виде элементов с красочными и довольно яркими кристаллами.
  • Его открытие произошло в 1753 году, когда Клод Франсуа Жоффруа отличил его от свинца и олова.

свойства висмута

  • Символ: би
  • Атомная масса: 208,98040(1)
  • Атомный номер: 83
  • Точка кипения: 1564°С
  • Точка слияния: 271,4°С
  • Плотность: 9,79 г. л-1 (20°С)
  • Электронная конфигурация: [Хе]4f14106 с23
  • химический ряд: группа 15, тяжелые металлы

характеристики висмута

Образец металлического висмута.
Образец металлического висмута.

Висмут, атомный номер 83 в периодической таблице, является химический элемент с наивысшим металлическим характером группы 15. В чистом виде он хрупок и, хотя по внешнему виду типичен для металла (имеет блеск и серебристо-белый цвет), именно розовый и красный цвета заставляют нас понять, что это висмут чистый.

изотоп 209Би — единственный из этого элемента, встречающийся в природе., и его часто считают самым тяжелым стабильным изотопом из всех элементов. Однако известно, что на самом деле он слаборадиоактивен. время период полураспада этого изотопа очень длинный, в пределах 1,9 х 1019 годы. Для сравнения, предполагаемый возраст Вселенной составляет 1,4 х 1010 годы.

Химия Би ближе к мышьяк Это сурьма чем от азот Это люминофор. Например, как и As и Sb, висмут может подвергаться горение при нагревании воздухом образуется синее пламя и желтый дым из-за окись образуются, а также реагируют с галогены.

4 Би(с) + 3 О2 (г) → 2 Би2О3 (с)

Висмут устойчив к воздействию щелочных веществ и неокисляющих кислот, даже сильных (как в случае с HCl), но может реагировать с HNO3 концентрируется с образованием Bi (NO3)3 а также с Х2ТОЛЬКО4 концентрируется с образованием Bi2(ТОЛЬКО4)3.

Это металл с низкая теплопроводность, будучи только больше, чем Меркурий. также представляет большое электрическое сопротивление и признается как один из самых доступных диагностических материалов (отталкивается магнитные поля). Висмут — одно из немногих веществ, помимо воды, которое расширяется при затвердевании. Увеличение объема составляет около 3,32%.

Для чего используется висмут?

Тот факт, что висмут расширяется при затвердевании, ставит его в состав легкоплавких сплавов, которые необходимо расширить, чтобы заполнить формы. С другими металлами, такими как банка, кадмий др., висмут также используется в форма сплавов в предохранительных устройствахнапример, датчики пламени. Его диамагнитные свойства помещают его в производство поездов на магнитных подъёмниках (маглевы), которая может превышать 400 км/ч.

Поезд на маглеве в Шанхае, Китай, поезд, в состав которого входит висмут из-за его диамагнитных свойств.
Поезда на маглеве известны своей впечатляющей скоростью, которую они могут развить.

Висмут из-за сходной плотности используется в качестве заместитель вести, так как он чрезвычайно токсичен и подпадает под действие нескольких экологических норм. Примером такой замены является спортивная охота.

Висмут не является опасным элементом для здоровья человека и поэтому исследовался в косметическая и фармацевтическая промышленность. BiOCl (оксихлорид висмута) используется в качестве пигмента для придания серебристого блеска некоторым продуктам личной гигиены. Одноосновный салицилат висмута, продаваемый под названием пептобисмол, является хорошо известным антацидом для лечения некоторых неприятных ощущений и инфекций в желудочно-кишечном тракте и желудоктакие как изжога, тошнота и диарея.

Антацид помещают в контейнер, пример продукта, в состав которого входит висмут.
Висмут присутствует в составе антацидов.

Где содержится висмут?

В среднем висмута содержится 0,1-0,2 промилле. земной коры, сумма близка к серебро. Основные висмутовые руды висмутинит (Bi2S3) и бисмит (Bi2O3).

Образец висмутинита в кварцевом камне, одной из основных висмутовых руд.
Образец висмутинита в кварцевом камне.

висмут также может встречаться в своей элементарной форме — в виде кристаллов с оксидными слоями разной ширины, отражающими цвета радужным тоном.

Кристалл висмута, отражающий цвета радужным оттенком.
Кристалл висмута.

Смотрите также: Никель — металл, часто используемый для изготовления нержавеющей стали.

Получение висмута

Как и другие второстепенные металлы, висмут получается как побочный продукт процесса получения более распространенных металлов, в случае, медь и вести. Основными производителями висмута являются: Китай, Лаос, Южная Корея, Мексика, Казахстан и Япония.

В настоящее время основными производственными процессами являются Betts и Kroll-Betterton. Первый – это электролитический метод, который начинается со свинцового бруска, содержащего медь, сурьму, мышьяк, селен, теллур, серебро, золото и висмут. Пока свинец получают с катода электролизера, примеси (в которых находится висмут) сохраняются в виде очень темной суспензии, содержание висмута в которой может достигать около 20% в макаронные изделия.

Процесс Кролла-Беттертона отличается от предыдущего тем, что он избирательно удаляет висмут из свинцовой смеси. В таком случае, кальций Это магний добавляются к образованию CaMg2би2, кальций димагний висмут. Оттуда висмут может быть извлечен с использованием хлора или хлорида свинца с получением металлического сплава свинца и висмута, содержание висмута в котором находится в пределах 7% по массе.

висмут можно уточнить с помощью хлор, достигая чистоты 99,99%.

Меры предосторожности с висмутом

Хотя висмут занимает положение тяжелого металла в Периодической таблице, рядом с такими элементами, как сурьма и свинец, металл и его соединения безвредны для нашего здоровья. Чтобы было ясно, некоторые соединения висмута менее токсичны, чем поваренная соль.

история висмута

висмут давно известно человечеству, как и в случае общества инков, которое в 16 веке использовало висмут, смешанный с оловом, для производства висмутовой бронзы.

Однако его постоянно путали со свинцом и оловом. Пока в 1753 г. француз Клод Франсуа Жоффру продемонстрировал, что это элемент, отличный от свинца и олова.. Его название происходит от немецкого слова висмут, что означает «белая масса».

Стефано Араужо Новаис
Учитель химии

Рецепт домашнего печенья, которое тает во рту

Кто не любит перекусить печеньем, верно? Будь то ночью или утром, эти закуски являются отличным к...

read more

ЭТИ были бразильские города, которые выросли больше всего за последние 12 лет

В соответствии с Перепись 2022 г., Манаус (AM) был столицей с самым высоким процентом прироста на...

read more

Если ваша проблема — диабет, знайте, что брокколи должна быть вашим союзником.

Диабет представляет собой всемирную проблему и является одним из самых серьезных нарушений обмена...

read more