Bizmut (Bi): vlastnosti, aplikácie, výroba

O bizmut Je to kov patriaci do skupiny 15 Periodická tabuľka ktorý má symbol Bi a atómové číslo 83. Má striebristo bielu farbu s ružovým nádychom na povrchu. Je to krehký kov a napriek tomu, že ide o ťažký kov, nie je vôbec toxický.

Bizmut sa používa v kovové zliatiny, ako aj v kozmetickom a medicínskom priemysle. Je dobre známy pre svoje diamagnetické vlastnosti a je jedným z mála materiálov, ktoré sa pri stuhnutí rozťahujú (ako voda). Nachádza sa vo forme sulfidov alebo oxidov ale aj vo forme elementárnych kryštálov, ktoré na povrchu tvoria malé vrstvy oxidov a odrážajú dúhové tóny.

Prečítajte si tiež: Scandium — kov schopný vyrábať dobré kovové zliatiny

súhrn bizmutu

• Bizmut je a kov patriace do skupiny 15 periodickej tabuľky.
• Chemicky je viac podobný arzénu a antimónu ako dusíku a fosforu.
• Je to kov, ktorý sa pri stuhnutí rozťahuje, navyše je diamagnetický.
• Napriek tomu, že ide o ťažký kov, nie je toxický, ako ostatné prvky v tejto skupine.
• Môže byť použitý v kovových zliatinách, ako aj v kozmetike a liekoch.
• Nachádza sa vo forme oxidov, sulfidov, ale aj v elementárnej forme, s farebnými a celkom nápadnými kryštálmi.
• K jeho objaveniu došlo v roku 1753, keď ho Claude François Geoffrey odlíšil od olova a cínu.

vlastnosti bizmutu

• Symbol: Bi
• Atómová hmotnosť: 208,98040(1)
• Atómové číslo: 83
• Bod varu: 1564 °C
• Fúzny bod: 271,4 °C
• Hustota: 9,79 g. L^-1 (20°C)
• Elektronická konfigurácia: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6 s²6p³
• chemická séria: skupina 15, ťažké kovy

vlastnosti bizmutu

Vzorka kovového bizmutu.

Bizmut, atómové číslo 83 v periodickej tabuľke, je chemický prvok s najvyšším kovovým charakterom skupiny 15. Vo svojej čistej forme je krehký a hoci jeho vzhľad je typický pre kov (má lesk a strieborná biela farba), sú to ružové a červené farby, vďaka ktorým si uvedomujeme, že ide o bizmut čistý.

izotop ²⁰⁹Bi je jediný z tohto prvku, ktorý sa nachádza v prírode.a je často považovaný za najťažší stabilný izotop zo všetkých prvkov. Je však známe, že je v skutočnosti mierne rádioaktívny. čas polovičný život tohto izotopu je veľmi dlhý, v rozsahu 1,9 x 10¹⁹ rokov. Pre porovnanie, odhadovaný vek vesmíru je 1,4 x 10¹⁰ rokov.

Biova chémia je bližšie k arzén to je antimón než z dusíka to je fosfor. Napríklad, podobne ako As a Sb, môže podstúpiť bizmut spaľovanie pri zahrievaní vzduchom vytvára modrý plameň a žlté výpary v dôsledku oxid vytvorené, ako aj reagovať s halogény.

4 Bi (s) + 30₂ (g) -> 2 Bi₂O₃ (s)

Bizmut odoláva pôsobeniu zásaditých látok a neoxidačných kyselín, aj silných (ako je to pri HCl), ale môže reagovať s HNO₃ koncentrovaný za vzniku Bi (NO₃)₃ a tiež s H₂IBA₄ koncentrovaný za vzniku Bi₂(LEN₄)₃.

Je to kov s nízka tepelná vodivosť, ktorý je len väčší ako Merkúr. aj darčeky veľký elektrický odpor a uznáva sa ako jeden z najdostupnejších diagnostických materiálov (je odpudzovaný magnetické polia). Bizmut je jedna z mála látok okrem vody, ktorá sa pri tuhnutí rozpína. Nárast objemu sa pohybuje okolo 3,32 %.

Na čo sa používa bizmut?

Skutočnosť, že sa bizmut pri tuhnutí zväčšuje, ho zaraďuje do zloženie zliatin s nízkou teplotou topenia, ktoré potrebujú expandovať, aby naplnili formy. S inými kovmi, ako napr cín, kadmium atď., používa sa aj bizmut tvar zliatin v bezpečnostných zariadeniachako sú detektory plameňa. Jeho diamagnetické vlastnosti ho umiestňujú do výroba magnetických výťahov (Maglevs), ktorá môže prekročiť rýchlosť 400 km/h.

Vlaky Maglev sú známe impozantnou rýchlosťou, ktorú dokážu dosiahnuť.

Bizmut sa vďaka svojej podobnej hustote používa ako a substituent viesť, pretože je extrémne toxický a podlieha niekoľkým environmentálnym predpisom. Príkladom, kde k tejto zámene dochádza, sú športové poľovnícke podujatia.

Bizmut nie je nebezpečným prvkom pre ľudské zdravie, a preto bol skúmaný v kozmetický a farmaceutický priemysel. BiOCl (oxychlorid bizmutitý) sa používa ako pigment na dodanie striebristého lesku niektorým výrobkom osobnej starostlivosti. Monobázický salicylát bizmutitý, predávaný pod názvom Peptobismol, je dobre známe antacidum na liečbu niektorých ťažkostí a infekcií v črevnom trakte a žalúdkaako je pálenie záhy, nevoľnosť a hnačka.

Bizmut je prítomný v zložení antacíd.

Kde sa nachádza bizmut?

V priemere je v ňom 0,1-0,2 ppm bizmutu zemská kôra, suma blízka striebro. Hlavné bizmutové rudy sú bizmutinit (Bi2S3) a bismit (Bi2O3).

Vzorka bizmutinitu v kremennom kameni.

bizmut sa môže vyskytovať aj vo svojej elementárnej forme — vo forme kryštálov s vrstvami oxidu rôznej šírky, ktoré odrážajú farby v dúhovom tóne.

Kryštál bizmutu.

Pozri tiež: Nikel — kov, ktorý sa často používa na výrobu nehrdzavejúcej ocele

Získanie bizmutu

Rovnako ako ostatné menšie kovy, bizmut sa získava ako vedľajší produkt procesu získavania bežnejších kovov, v prípade, meď a viesť. Hlavnými producentmi bizmutu sú: Čína, Laos, Južná Kórea, Mexiko, Kazachstan a Japonsko.

V súčasnosti sú hlavnými výrobnými procesmi Betts a Kroll-Betterton. Prvým je elektrolytická metóda, ktorá začína olovenou tyčou, ktorá obsahuje meď, antimón, arzén, selén, telúr, striebro, zlato a bizmut. Zatiaľ čo olovo sa získava z katódy elektrolytického článku, nečistoty (v ktorých je bizmut) sú zadržané vo forme veľmi tmavej kaše, ktorej obsah bizmutu môže dosiahnuť asi 20 % v cestoviny.

Proces Kroll-Betterton sa líši od predchádzajúceho v tom, že selektívne odstraňuje bizmut z olovenej zmesi. V tom prípade, vápnik to je horčík sa pridávajú k tvorbe CaMg₂Bi₂, vápnik dimagnézium bizmut. Odtiaľ je možné získať bizmut pomocou chlóru alebo chloridu olovnatého, čím sa získa kovová zliatina olova a bizmutu, ktorej obsah Bi je v rozsahu 7 % hmotnostných.

bizmut možno spresniť pomocou chlórs čistotou 99,99 %.

Preventívne opatrenia s bizmutom

Aj keď bizmut zaujíma pozíciu ťažkého kovu v periodickej tabuľke, vedľa prvkov ako antimón a olovo, kov a jeho zlúčeniny sú pre naše zdravie neškodné. Aby bolo jasné, niektoré zlúčeniny bizmutu sú menej toxické ako kuchynská soľ.

história bizmutu

bizmut je ľudstvu známa už dlho, ako je to v prípade spoločnosti Inkov, ktorá v 16. storočí používala bizmut zmiešaný s cínom na výrobu bizmutového bronzu.

Neustále sa však zamieňal s olovom a cínom. Až v roku 1753 Francúz Claude François Geoffrey ukázal, že ide o prvok odlišný od olova a cínu. Jeho názov je odvodený od nemeckého slova wizmutu, čo znamená „biela hmota“.

Autor: Stefano Araujo Novais
Učiteľ chémie