Bizmut (Bi): lastnosti, uporaba, pridobivanje

O bizmut Je kovina, ki spada v skupino 15 Periodni sistem ki ima simbol Bi in atomsko številko 83. Je srebrno bele barve, z rožnatim odtenkom na površini. Je krhka kovina in kljub temu, da je težka kovina, sploh ni strupena.

Bizmut se uporablja v kovinske zlitine, kot tudi v kozmetični in medicinski industriji. Dobro je znan po svoji diamagnetni lastnosti in je eden redkih materialov, ki se ob strjevanju razširi (kot voda). Najdemo ga v obliki sulfidov ali oksidov, pa tudi v obliki elementarnih kristalov, ki na površini tvorijo majhne plasti oksidov in odsevajo mavrične tone.

Preberite tudi: Skandij — kovina, ki je sposobna izdelati dobre kovinske zlitine

povzetek bizmuta

• Bizmut je a kovina ki spada v skupino 15 periodnega sistema.
• Kemično je bolj podoben arzenu in antimonu kot dušiku in fosforju.
• Je kovina, ki se ob strjevanju razširi, poleg tega pa je diamagnetna.
• Kljub temu, da je težka kovina, ni toksičen, kot drugi elementi v tej skupini.
• Uporablja se lahko v kovinskih zlitinah, pa tudi v kozmetiki in zdravilih.
• Najdemo ga v obliki oksidov, sulfidov, pa tudi v elementarni obliki, s pisanimi in precej vpadljivimi kristali.
• Odkrili so ga leta 1753, ko ga je Claude François Geoffrey ločil od svinca in kositra.

lastnosti bizmuta

• Simbol: Bi
• Atomska masa: 208,98040(1)
• Atomsko število: 83
• Vrelišče: 1564°C
• Fuzijska točka: 271,4 °C
• Gostota: 9,79 g. L^-1 (20°C)
• Elektronska konfiguracija: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p³
• kemična serija: skupina 15, težke kovine

lastnosti bizmuta

Vzorec kovinskega bizmuta.

Bizmut, atomsko število 83 v periodnem sistemu, je kemični element z najvišjim kovinskim značajem skupine 15. V svoji čisti obliki je krhka in čeprav je po videzu značilna za kovino (ima sijaj in srebrno bela barva), prav roza in rdeča barva nam dajeta vedeti, da gre za bizmut čista.

izotop ²⁰⁹Bi je edini od tega elementa, ki ga najdemo v naravi., in se pogosto obravnava kot najtežji stabilni izotop vseh elementov. Znano pa je, da je v resnici rahlo radioaktiven. čas polovično življenje tega izotopa je zelo dolg, v območju 1,9 x 10¹⁹ leta. Za primerjavo, ocenjena starost vesolja je 1,4 x 10¹⁰ leta.

Bijeva kemija je bližje arzen je antimon kot od dušik je fosfor. Na primer, tako kot As in Sb, je lahko bizmut izpostavljen zgorevanje pri segrevanju z zrakom nastane moder plamen in rumeni dim zaradi oksid nastanejo, pa tudi reagirajo z halogeni.

4 Bi (s) + 3 O₂ (g) → 2 Bi₂O₃ (s)

Bizmut se upira napadom alkalnih snovi in ​​neoksidirajočih kislin, tudi močnih (kot je HCl), vendar lahko reagira s HNO₃ koncentrirana v tvorbo Bi (NO₃)₃ in tudi s H₂SAMO₄ koncentrirana v tvorbo Bi₂(SAMO₄)₃.

To je kovina s nizka toplotna prevodnost, ki je le večji od Merkur. tudi predstavlja velik električni upor in je prepoznan kot eden najbolj dostopnih diagnostičnih materialov (se odbija od magnetna polja). Bizmut je poleg vode ena redkih snovi, ki se ob strjevanju razširi. Povečanje obsega je okoli 3,32 %.

Za kaj se uporablja bizmut?

Dejstvo, da se bizmut med strjevanjem širi, ga uvršča med sestava zlitin z nizkim tališčem, ki se morajo razširiti, da napolnijo kalupe. Z drugimi kovinami, kot je npr kositer, kadmij in tako naprej, bizmut se uporablja tudi v oblika zlitin v varnostnih napravah, kot so detektorji plamena. Njegova diamagnetna lastnost ga uvršča v proizvodnja magnetnih dvižnih vlakov (Maglevs), ki lahko preseže 400 km/h.

Vlaki Maglev so znani po impresivni hitrosti, ki jo lahko dosežejo.

Bizmut se zaradi podobne gostote uporablja kot a nadomestek za svinec, saj je izjemno strupen in zanj veljajo številni okoljski predpisi. Primer, kjer pride do te zamenjave, so športni lovski dogodki.

Bizmut ni nevaren element za zdravje ljudi in je bil zato raziskan v kozmetična in farmacevtska industrija. BiOCl (bizmutov oksiklorid) se uporablja kot pigment za srebrn sijaj nekaterih izdelkov za osebno nego. Enobazični bizmutov salicilat, ki se trži pod imenom Peptobismol, je dobro znan antacid za zdravljenje nekaterih težav in okužb v črevesnem traktu in želodeckot so zgaga, slabost in driska.

Bizmut je prisoten v sestavi antacidov.

Kje se nahaja bizmut?

V povprečju je 0,1-0,2 ppm bizmuta Zemljina skorja, znesek blizu srebro. Glavne bizmutove rude so bizmutin (Bi2S3) in bismit (Bi2O3).

Vzorec bizmutinita v kremenčevem kamnu.

bizmut se lahko pojavi tudi v svoji elementarni obliki — v obliki kristalov z oksidnimi plastmi različnih širin, ki odbijajo barve v prelivajočem se tonu.

Bizmutov kristal.

Glej tudi: Nikelj — kovina, ki se pogosto uporablja za izdelavo nerjavečega jekla

Pridobivanje bizmuta

Tako kot druge manj pomembne kovine, bizmut se pridobiva kot stranski produkt v procesu pridobivanja pogostejših kovin, v primeru, baker in vodijo. Glavni proizvajalci bizmuta so: Kitajska, Laos, Južna Koreja, Mehika, Kazahstan in Japonska.

Trenutno sta glavna proizvodna procesa Betts in Kroll-Betterton. Prva je elektrolitska metoda, ki se začne s svinčeno palico, ki vsebuje baker, antimon, arzen, selen, telur, srebrna, zlato in bizmut. Medtem ko se svinec pridobiva iz katode elektrolitske celice, nečistoče (v katerih je bizmut) ostanejo v obliki zelo temne gošče, katere vsebnost bizmuta lahko doseže približno 20 % v testenine.

Kroll-Bettertonov postopek se od prejšnjega razlikuje po tem, da selektivno odstrani bizmut iz svinčene mešanice. V tem primeru, kalcij je magnezij dodajajo k tvorbi CaMg₂Bi₂, kalcij dimagnezij bizmut. Od tam lahko bizmut pridobimo z uporabo klora ali svinčevega klorida, pri čemer nastane kovinska zlitina svinca in bizmuta, katere vsebnost Bi je v območju 7 masnih %.

bizmut je mogoče izboljšati z uporabo klor, ki doseže čistost 99,99 %.

Previdnostni ukrepi z bizmutom

Čeprav bizmut zavzema položaj težke kovine v periodnem sistemu, poleg elementov, kot sta antimon in svinec, kovina in njene spojine so neškodljive za naše zdravje. Da smo jasni, so nekatere bizmutove spojine manj strupene kot kuhinjska sol.

zgodovina bizmuta

bizmut je človeštvu poznan že dolgo časa, kot je primer družbe Inkov, ki je v 16. stoletju uporabljala bizmut, pomešan s kositrom, za izdelavo bizmutovega brona.

Vendar so ga nenehno zamenjevali s svincem in kositrom. Dokler leta 1753. Francoz Claude François Geoffrey je dokazal, da gre za element, ki se razlikuje od svinca in kositra. Njegovo ime izhaja iz nemške besede Wismuth, kar pomeni »bela gmota«.

Avtor: Stefano Araujo Novais
Učiteljica kemije