Vismut (Bi): egenskaper, tillämpningar, produktion

O vismut Det är en metall som tillhör grupp 15 av Periodiska systemet som har symbolen Bi och atomnummer 83. Den har en silvervit färg, med en rosa nyans på ytan. Det är en spröd metall, och trots att den är en tungmetall är den inte alls giftig.

Vismut används i metalliska legeringar, såväl som inom kosmetika- och medicinindustrin. Det är välkänt för sina diamagnetiska egenskaper och är ett av få material som expanderar när det stelnar (som vatten). Det finns i form av sulfider eller oxider men också i form av elementära kristaller, som bildar små lager av oxider på ytan och reflekterar iriserande toner.

Läs också: Scandium — en metall som kan göra bra metallegeringar

Ämnen i denna artikel

• 1 - Sammanfattning om vismut
• 2 - Vismuts egenskaper
• 3 - Vismuts egenskaper
• 4 - Vad används vismut till?
• 5 - Var finns vismut?
• 6 - Att få vismut
• 7 - Försiktighetsåtgärder med vismut
• 8 - Vismuts historia

vismut sammanfattning

• Vismut är en metall tillhörande grupp 15 i det periodiska systemet.
• Kemiskt liknar den mer arsenik och antimon än kväve och fosfor.
• Det är en metall som expanderar när den stelnar, förutom att den är diamagnetisk.
• Trots att den är en tungmetall är den inte giftig, som de andra grundämnena i denna grupp.
• Det kan användas i metallegeringar, såväl som kosmetika och läkemedel.
• Det finns i form av oxider, sulfider, men också i elementär form, med färgglada och ganska slående kristaller.
• Dess upptäckt ägde rum 1753, när Claude François Geoffrey skiljde den från bly och tenn.

Sluta inte nu... Det kommer mer efter publiciteten ;)

vismutegenskaper

• Symbol: Bi
• Atomisk massa: 208,98040(1)
• Atomnummer: 83
• Kokpunkt: 1564°C
• Fusionspunkt: 271,4°C
• Densitet: 9,79g. L^-1 (20°C)
• Elektronisk konfiguration: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p³
• kemisk serie: grupp 15, tungmetaller

egenskaper hos vismut

Prov på metallisk vismut.

Vismut, atomnummer 83 i det periodiska systemet, är kemiskt element med den högsta metalliska karaktären av grupp 15. I sin rena form är den skör och även om dess utseende är typiskt för en metall (den har en lyster och silvervit färg), är det de rosa och röda färgerna som får oss att inse att det är vismut ren.

isotopen ²⁰⁹Bi är det enda av detta element som finns i naturen., och betraktas ofta som den tyngsta stabila isotopen av alla element. Det är dock känt att det faktiskt är lite radioaktivt. tiden för halva livet av denna isotop är mycket lång, i intervallet 1,9 x 10¹⁹ år. Som jämförelse är den uppskattade åldern för universum 1,4 x 10¹⁰ år.

Bis kemi ligger närmare arsenik Det är antimon än från kväve Det är fosfor. Till exempel, som As och Sb, kan vismut genomgå förbränning när den värms upp med luft, producerar en blå låga och gula ångor på grund av oxid bildas, samt reagera med halogener.

4 Bi(s) + 3 O₂ (g) → 2 Bi₂O₃ (s)

Vismut motstår angrepp av alkaliska ämnen och icke-oxiderande syror, även starka (som är fallet med HCl), men den kan reagera med HNO₃ koncentrerad för att bilda Bi (NO₃)₃ och även med H₂ENDAST₄ koncentrerades för att bilda Bi₂(ENDAST₄)₃.

Det är en metall med låg värmeledningsförmåga, är bara större än Merkurius. presenterar också stort elektriskt motstånd och är erkänd som ett av de mest diagnostiska materialen som finns (avvisas av magnetiska fält). Vismut är ett av få ämnen förutom vatten som expanderar när det stelnar. Volymökningen är cirka 3,32 %.

Vad används vismut till?

Det faktum att vismut expanderar när den stelnar sätter den i sammansättning av legeringar med låg smältpunkt, som behöver expandera för att fylla formar. Med andra metaller, som t.ex tenn, kadmium etc., vismut används också i formen på legeringar i säkerhetsanordningar, såsom flamdetektorer. Dess diamagnetiska egenskap placerar den i tillverkning av magnetiska lyfttåg (Maglevs), vilket kan överstiga 400 km/h.

Maglev-tågen är kända för den imponerande hastigheten de kan nå.

Vismut, på grund av sin liknande densitet, används som en substituent av leda, eftersom det är extremt giftigt och lider av flera miljöbestämmelser. Ett exempel där denna substitution sker är vid sportjaktevenemang.

Vismut är inte ett farligt element för människors hälsa och har därför utforskats i kosmetika- och läkemedelsindustrin. BiOCl (vismutoxiklorid) används som pigment för att ge en silverglans till vissa personliga vårdprodukter. Monobasiskt vismutsalicylat, marknadsfört under namnet Peptobismol, är ett välkänt antacidum för att behandla vissa besvär och infektioner i tarm- och tarmkanalen. magesåsom halsbränna, illamående och diarre.

Vismut finns i sammansättningen av antacida.

Var finns vismut?

I genomsnitt finns det 0,1-0,2 ppm vismut i jordskorpan, ett belopp nära silver. De viktigaste vismutmalmerna är vismutinit (Bi2S3) och den bismit (Bi2O3).

Vismutinitprov i en kvartssten.

vismuten kan också förekomma i sin elementära form — i form av kristaller med oxidskikt av olika bredd som reflekterar färger i en iriserande ton.

Vismutkristall.

Se också: Nickel - en metall som ofta används för att tillverka rostfritt stål

Att få vismut

Liksom andra mindre metaller, vismut erhålls som en biprodukt av processen att erhålla vanligare metaller, om, koppar och bly. De viktigaste vismutproducenterna är: Kina, Laos, Sydkorea, Mexiko, Kazakstan och Japan.

För närvarande är de huvudsakliga produktionsprocesserna Betts och Kroll-Betterton. Den första är en elektrolytisk metod, som börjar med en blystav, som innehåller koppar, antimon, arsenik, selen, tellur, silver, guld och vismut. Medan bly erhålls från katoden i den elektrolytiska cellen, är föroreningarna (i vilken vismut finns) kvarhålls i form av en mycket mörk slurry, vars vismuthalt kan nå cirka 20 % i pasta.

Kroll-Betterton-processen skiljer sig från den tidigare genom att den selektivt avlägsnar vismut från en blyblandning. Isåfall, kalcium Det är magnesium tillsätts till bildningen av CaMg₂Bi₂kalciumdmagnesiumvismut. Därifrån kan vismut utvinnas genom att använda klor eller blyklorid, vilket ger en metallegering av bly och vismut, vars Bi-innehåll ligger inom intervallet 7 viktprocent.

vismuten kan förfinas med hjälp av klor, och når en renhet av 99,99%.

Försiktighetsåtgärder med vismut

Även om vismut intar en tungmetallposition på det periodiska systemet, bredvid element som antimon och bly, metallen och dess föreningar är ofarliga för vår hälsa. För att vara tydlig är vissa vismutföreningar mindre giftiga än bordssalt.

vismuts historia

vismuten har varit känt för mänskligheten under lång tid, vilket är fallet med inkasamhället, som på 1500-talet använde vismut blandat med tenn för att framställa vismutbrons.

Det förväxlades dock ständigt med bly och tenn. Tills 1753 fransmannen Claude François Geoffrey visade att det var ett element som skiljer sig från bly och tenn. Dess namn kommer från det tyska ordet wismuth, vilket betyder "vit massa".

Av Stefano Araujo Novais
Kemilärare

Har du någonsin hört talas om det kemiska grundämnet antimon? Klicka här och lär dig om dess egenskaper, egenskaper, anskaffning, tillämpningar och historia.

Har du någonsin hört talas om det kemiska grundämnet arsenik? Klicka här, lär dig om dess huvudfunktioner och lär dig vilka försiktighetsåtgärder som bör vidtas med den.

Lär dig mer om fosfor samt dess egenskaper, egenskaper, tillämpningar, försiktighetsåtgärder, betydelse och historia, såväl som fosforkretsloppet.

Har du någonsin hört talas om det kemiska elementet muscovy? Klicka här och lär dig mer om dess egenskaper, egenskaper, anskaffning och historia.

Klicka och känn historien, egenskaperna, källorna, sätten att erhålla och användningen av kväve.