Bismut

Bismut je chemický prvek. V periodické tabulce prvků je to prvek 83 a jeho symbol je Bi. Jeho atomová hmotnost je 209. Je pouze slabě radioaktivní. Radioaktivita je minimální, takže je obvykle považován za neradioaktivní. Bismut se v přírodě vyskytuje pouze jako jeden izotop, který je téměř neradioaktivní. Jeho radioaktivitu vědci předpověděli a prokázali analýzou kovu. V periodické tabulce se nachází v 15. skupině.

Vlastnosti

Fyzikální vlastnosti

Krystaly vizmutu mohou mít na vnější straně tenkou vrstvu oxidu vizmutu(III), která je velmi barevná.

Bizmut je stříbrný kov s růžovým nádechem. Tato růžová barva je způsobena jeho oxidovou vrstvou. Bismut patří mezi posttransformační kovy. Je to jeden z nejsilnějších diamagnetických kovů. Je téměř stejně těžký jako olovo. Jeho teplota tání je poměrně nízká 271,5 °C (520,7 °F), což je pro postpřechodové kovy normální. Je poměrně křehký. Může vytvářet krystaly s lesklým povrchem. Jako kapalina je těžší než jako pevná látka. Další chemickou látkou, která se takto chová, je voda. Nevede příliš dobře elektrický proud ani teplo.

Chemické vlastnosti

Bismut je poněkud podobný antimonu. Bismut vytváří na vzduchu tenký povlak oxidu bismutitého(III). Ten vytváří barvy na krystalech. Neoxiduje více než vrstva oxidu. Při práškování hoří jasně modrým plamenem a vytváří žluté výpary oxidu bismutitého(III). Bismut reaguje se sírou i při roztavení. Bismut reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu bismutitého(III) a s koncentrovanou kyselinou sírovou za vzniku síranu bismutitého(III) a oxidu siřičitého. Reaguje s halogeny za vzniku halogenidů bismutu(III). S fluorem však vytváří fluorid bismutitý(V), pokud není fluor zředěn.

Chemické sloučeniny

Bismut tvoří chemické sloučeniny ve dvou hlavních oxidačních stavech: +3 a +5. +3 je častější. Sloučeniny +3 jsou slabými oxidačními činidly a jsou obvykle světle žluté. Sloučeniny +5 jsou silná oxidační činidla. Bismutany jsou nejběžnější sloučeniny +5. Další sloučeninou +5 je fluorid vizmutitý(V). Oxid bismutitý(V) je nestabilní červená pevná látka. Sulfid bismutitý je běžnou rudou bismutu. Bismutin, hydrid bismutu, je velmi nestabilní a lze jej vyrobit pouze za velmi nízkých teplot. Bismut tvoří mnoho kyslíkatých sloučenin, například oxychlorid bismutu. Tyto sloučeniny vznikají při rozpouštění halogenidů bismutu ve vodě.

Trioxidy

+3 sloučeniny jsou slabá oxidační činidla s výjimkou bismutinu. Obvykle jsou světle žluté.

• Bismutin, nestabilní plyn
• Bromid bismutitý(III), světle žlutá pevná látka
• Chlorid bismutitý(III), světle žlutá pevná látka
• Fluorid bismutitý(III), šedobílá pevná látka
• Jodid bismutitý(III), tmavě šedá pevná látka
• Oxid vizmutitý(III), bledě žlutá pevná látka
• Oxychlorid vizmutitý(III), bělavá pevná látka
• Sulfid vizmutitý(III), hnědá pevná látka

Pentoxidy

Oxidy vizmutité(V) (+5 sloučenin) jsou velmi silná oxidační činidla. Jeho chemický vzorec je Bi2O5. Jedná se o šarlatově červenou pevnou látku. Snadno se rozkládá na oxid bismutitý(III) a kyslík. Vyrábí se elektrolýzou oxidu bismutitého(III) v horké koncentrované zásadě, např. hydroxidu sodném.

• Fluorid bismutitý(V), bezbarvá pevná látka
• Oxid bismutitý(V), nestabilní červená pevná látka
• Bismutitan, ion
• Bismutitan sodný, světle hnědá pevná látka, nerozpustný ve vodě

• 

  Oxid bismutitý(III)

• 

  Sulfid bismutitý(III)

• 

  Bismutitý(III) dusičnan

• 

  chlorid vizmutu(III)

• 

  Bismutitan sodný

Historie

Bismut byl znám již ve starověku. Byl však zaměňován s cínem a olovem. Objevení vizmutu není nikomu připisováno. V roce 1500 si lidé začali uvědomovat, že vizmut je jiný než cín nebo olovo.

Výskyt

• 

  Bismut

• 

  Bismut. jako minerál

• 

  Bismutinit

Bismut se v zemi příliš nevyskytuje. Je jen asi dvakrát častější než zlato. Bismit, minerál oxidu bismutitého, a bismutinit, sulfid bismutitého, jsou dvě běžné rudy. Bismut se někdy vyskytuje i jako kov.

Příprava

Bismut a jeho minerály jsou příliš vzácné, než aby se daly těžit. Získávají se „druhotnou těžbou“. Obvykle se nachází v kovovém olovu. Kovové olovo se čistí elektrolýzou, přičemž bismut zůstává jako kal na dně nádoby. Měď se z kalu vyjme a bismut se čistí redukcí v peci a odfiltrováním všech nečistot.

Nejvíce bismutu se vyrábí v Číně. Bismut se vyrábí také v Peru, Mexiku a Japonsku.

Bismut lze také recyklovat. Na mnoha místech je to obtížné, protože z vizmutu se vyrábějí například náboje, pájky a léky na žaludek, které se rozptýlí po celém světě a nelze je snadno znovu získat.

Použití

Jako prvek

Bizmut se používá ve slitinách s velmi nízkými body tání. Některé z nich se taví v horké vodě. Vyskytují se také v pájkách, které neobsahují olovo. Může tvořit slitiny s jinými kovy, aby byly kujnější. Používá se také ve střelách, kde nahrazuje olovo. Na některých místech jsou olověné náboje zakázány, protože je žerou ptáci a otravují se olovem. Používá se také ve slitinách pro instalatérské práce. Používá se v rybářských potápěčích.

Jako chemická sloučenina

Bismut se používá v některých lécích, například v Pepto-Bismolu. Tento lék má v sobě subsalicylát bizmutu. Používá se také jako vnitřní deodorant a k léčbě očních infekcí a žaludečních vředů.

Oxychlorid bizmutu se používá v kosmetice. Tellurid bizmutu se používá v elektronických teploměrech. Další sloučenina se používá v supravodičích a při vysoké teplotě se stává supravodičem. Může se používat jako pigment a v ohňostrojích k vytváření třaskavých zvuků. Používá se v jaderném palivu jaderného reaktoru.

Bezpečnost

Bismut je mnohem méně toxický než jiné těžké kovy. Proto v mnoha věcech nahrazuje olovo. V těle se nesčítá jako jiné těžké kovy. Velmi velké množství vizmutu však může otrávit ledviny a játra. Protože se jeho oxid nerozpouští ve vodě, je považován za bezpečný pro životní prostředí.

.

.

.

.

Obrázky pro děti

• 

  Alchymistický symbol použitý Torbernem Bergmanem (1775)

• 

  Vlevo: Krystal vizmutu vykazující schodovitou krystalovou strukturu a iridiscenční barvy, které vznikají interferencí světla v oxidové vrstvě na jeho povrchu. Vpravo: Krychle o objemu 1 cm3 neoxidovaného kovového bismutu

• 

  Tlakově-teplotní fázový diagram bismutu. TC označuje teplotu supravodivého přechodu

• 

  Struktura oxychloridu bismutu (BiOCl) (minerál bismoklit). Atomy vizmutu jsou znázorněny šedě, kyslík červeně, chlor zeleně.

• 

  Světová těžba a roční průměry cen vizmutu (New York, neupraveno o inflaci).

• 

  Rytina zpracování vizmutu z 18. století. V tomto období se bismut používal k léčbě některých zažívacích potíží.

• 

  Bismuth vanadate, a yellow pigment

.