Bismut är ett kemiskt grundämne. Det är grundämne 83 i det periodiska systemet och dess symbol är Bi. Dess atommassa är 209. Det är endast svagt radioaktivt. Radioaktiviteten är minimal så det ses vanligtvis som icke-radioaktivt. Bismut förekommer naturligt endast i en isotop, som är den nästan icke-radioaktiva isotopen. Dess radioaktivitet förutspåddes av forskare och bevisades genom att analysera metallen. Den finns i grupp 15 i det periodiska systemet.
Egenskaper
Fysiska egenskaper
Bismut är en silvermetall med en rosa nyans. Denna rosa färg beror på dess oxidskikt. Bismut är en metall som är en postövergångsmetall. Den är en av de starkaste diamagnetiska metallerna. Den är nästan lika tung som bly. Dess smältpunkt är ganska låg 271,5 °C (520,7 °F), vilket är normalt för metaller efter övergången. Den är ganska spröd. Den kan bilda kristaller med en glänsande yta. Som vätska är den tyngre än som fast ämne. En annan kemikalie som gör detta är vatten. Den leder inte elektricitet eller värme särskilt bra.
Kemiska egenskaper
Bismut liknar i viss mån antimon. Bismut bildar ett tunt lager av bismut(III)oxid när den befinner sig i luft. Detta ger upphov till färgerna på kristallerna. Det oxiderar inte mer än oxidskiktet. Den brinner när den pulvriseras med en ljusblå låga och bildar gula bismut(III)oxidångor. Bismut reagerar också med svavel när det är smält. Bismut reagerar med salpetersyra för att bilda bismut(III)nitrat och koncentrerad svavelsyra för att bilda bismut(III)sulfat och svaveldioxid. Den reagerar med halogenerna för att bilda bismut(III)-halogenider. Med fluor bildar den bismut(V)fluorid om inte fluoret är utspätt, dock.
Kemiska föreningar
Bismut bildar kemiska föreningar i två huvudsakliga oxidationstillstånd: +3 och +5. +3 är vanligare. +3-föreningar är svaga oxidationsmedel och är normalt ljusgula. +5-föreningar är starka oxidationsmedel. Bismutater är de vanligaste +5-föreningarna. Bismut(V)fluorid är en annan +5-förening. Bismut(V)oxid är ett instabilt rött fast ämne. Bismutsulfid är en vanlig malm av vismut. Bismutin, en vismuthydrid, är mycket instabil och kan endast framställas vid mycket kalla temperaturer. Bismut bildar många oxyföreningar, t.ex. vismutoxiklorid. Dessa föreningar bildas när bismuthalogenider löses upp i vatten.
Trioxider
+3 föreningar är svaga oxidationsmedel med undantag för bismutin. De är normalt blekgula.
- Bismut, instabil gas
- Bismut(III)bromid, blekgult fast ämne
- Bismut(III)klorid, blekgult fast ämne
- Bismut(III)fluorid, gråvitt fast ämne
- Bismut(III)jodid, mörkgrått fast ämne
- Bismut(III)oxid, blekgult fast ämne
- Bismut(III)oxiklorid, vitaktigt fast ämne
- Bismut(III)sulfid, brunt fast ämne
Pentoxider
Bismut(V)-oxider (+5-föreningar) är mycket starka oxidationsmedel. Dess kemiska formel är Bi2O5. Den är ett scharlakansrött fast ämne. Den sönderfaller lätt till bismut(III)oxid och syre. Den framställs genom elektrolys av vismut(III)oxid i en varm koncentrerad alkali som natriumhydroxid.
- Bismut(V)fluorid, färglöst fast ämne
- Bismut(V)oxid, instabilt rött fast ämne
- Bismutat, jonen
- Natriumbismutat, ljusbrunt fast ämne, olöslig i vatten
-
Bismut(III)oxid
-
Bismut(III)sulfid
-
Bismut(III) nitrat
-
Bismut(III)klorid
-
Natriumbismutat
Historia
Bismut var känt sedan antiken. Det förväxlades dock med tenn och bly. Ingen är krediterad för att ha upptäckt bismut. På 1500-talet började man inse att vismut var annorlunda än tenn och bly.
Förekomst
-
Bismit
-
Bismut. som mineral
-
Bismutinit
Bismut är inte särskilt vanligt förekommande i jorden. Det är bara ungefär dubbelt så vanligt som guld. Bismit, ett mineral av bismutoxid, och bismutinit, en bismutsulfid, är två vanliga malmer. Bismut förekommer ibland även som metall.
Förberedelse
Bismut och dess mineraler är för sällsynta för att kunna brytas. De fås genom ”sekundär utvinning”. Den finns normalt i blymetall. Blymetallen renas genom elektrolys, varvid bismut lämnas kvar som ett slam på behållarens botten. Kopparn tas ut ur slammet och vismut renas genom att reduceras i en ugn och alla föroreningar filtreras bort.
Kina tillverkar mest vismut. Peru, Mexiko och Japan tillverkar också vismut.
Vismut kan också återvinnas. Detta är svårt på många ställen eftersom vismut används till saker som kulor, lod och magmedicin som blir utspridda överallt och inte lätt kan fås igen.
Användningar
Som grundämne
Bismut används i legeringar med mycket låg smältpunkt. Vissa av dem smälter i varmt vatten. De finns också i lod som inte innehåller bly. Det kan göra legeringar med andra metaller för att göra dem mer formbara. Det används också i kulor för att ersätta bly. På vissa ställen är blykulor förbjudna eftersom fåglar äter dem och får blyförgiftning. Det används också i legeringar för rörledningar. Det används i sänkor för fiske.
Som kemiska föreningar
Bismut används i vissa läkemedel som Pepto-Bismol. Detta läkemedel innehåller bismut subsalicylat. Det används också som ett internt deodorant och för att behandla ögoninfektioner och magsår.
Bismutoxiklorid används i kosmetika. Bismut tellurid används i elektroniska termometrar. En annan förening används i supraledare och blir en supraledare vid hög temperatur. Den kan användas som pigment och i fyrverkerier för att ge upphov till sprakande ljud. Det används i kärnbränsle i en kärnreaktor.
Säkerhet
Bismut är mycket mindre giftigt än andra tungmetaller. Det är därför det ersätter bly i många saker. Det adderas inte i kroppen som andra tungmetaller gör. En mycket stor mängd bismut kan dock förgifta njurarna och levern. Eftersom dess oxid inte löser sig i vatten anses den vara säker för miljön.
|
Periodiskt system |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||
| Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||
| Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo | ||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bilder för barn
-
Alkemisk symbol använd av Torbern Bergman (1775)
-
Vänster: En vismutkristall som uppvisar den trappstegsformade kristallstrukturen och iriserande färger, som produceras genom interferens av ljus i oxidfilmen på dess yta. Till höger: En kub på 1 cm3 av ooxiderad vismutmetall
-
Tryck-temperatur-fasdiagram för vismut. TC avser den supraledande övergångstemperaturen
-
Bismutoxiklorid (BiOCl) struktur (mineral bismoklit). Bismutatomer visas grått, syre rött, klor grönt.
-
Världens gruvproduktion och årsgenomsnitt av priset på bismut (New York, inte justerat för inflation).
-
1800-talsgravyr av bismutbearbetning. Under denna tid användes bismut för att behandla vissa matsmältningsbesvär.
-
Bismuth vanadate, a yellow pigment
.