Viszmut

A vismut egy kémiai elem. A periódusos rendszer 83. eleme, jelképe pedig Bi. Atomtömege 209. Csak kis mértékben radioaktív. Radioaktivitása minimális, ezért jellemzően nem radioaktívnak tekintik. A bizmut a természetben csak egy izotóp formájában fordul elő, amely a majdnem nem radioaktív. Radioaktivitását a tudósok megjósolták és a fém elemzésével bizonyították. A periódusos rendszer 15. csoportjában található.

Tulajdonságok

Fizikai tulajdonságok

A bizmutkristályokon kívülről vékony bizmut(III)-oxid réteg lehet, amely nagyon színes.

A bizmut egy rózsaszín árnyalatú ezüst fém. Ez a rózsaszín szín az oxidbevonat miatt van. A bizmut egy átmenet utáni fém. Ez az egyik legerősebb diamágneses fém. Majdnem olyan nehéz, mint az ólom. Olvadáspontja meglehetősen alacsony 271,5 °C (520,7 °F), ami az átmenet utáni fémeknél szokásos. Eléggé törékeny. Fényes felületű kristályok képződhetnek belőle. Folyadékként nehezebb, mint szilárd állapotban. Egy másik vegyi anyag, amely ezt teszi, a víz. Nem vezeti jól az elektromosságot és a hőt.

Kémiai tulajdonságok

A bizmut némileg hasonlít az antimonhoz. A bizmut a levegőben lévő bizmut(III)-oxidból vékony réteget képez. Ez hozza létre a színeket a kristályokon. Nem oxidálódik jobban, mint az oxidréteg. Porítva élénk kék lánggal ég, és sárga bizmut(III)-oxid-gőz keletkezik. A bizmut olvasztva is reagál a kénnel. A bizmut salétromsavval reagálva bizmut(III)nitrátot, tömény kénsavval pedig bizmut(III)szulfátot és kén-dioxidot képez. A halogénekkel reagálva bizmut(III)-halogenideket képez. Fluorral azonban bizmut(V)-fluoridot képez, hacsak a fluort nem hígítjuk.

Kémiai vegyületek

A bizmut két fő oxidációs állapotban alkot kémiai vegyületeket: +3 és +5. A +3 a gyakoribb. A +3 vegyületek gyenge oxidálószerek és általában világossárga színűek. A +5 vegyületek erős oxidálószerek. A bizmutátok a leggyakoribb +5 vegyületek. A bizmut(V)-fluorid egy másik +5 vegyület. A bizmut(V)-oxid instabil vörös színű szilárd anyag. A bizmut-szulfid a bizmut gyakori érce. A bizmutin, a bizmut-hidrid nagyon instabil, és csak nagyon hideg hőmérsékleten állítható elő. A bizmut számos oxigénvegyületet, például bizmut-oxikloridot alkot. Ezek a vegyületek akkor keletkeznek, amikor a bizmuthalogenidek vízben oldódnak.

Trioxidok

+3 vegyület a bizmut kivételével gyenge oxidálószer. Általában halványsárga színűek.

• Viszmutin, instabil gáz
• Viszmut(III)-brómid, halványsárga szilárd anyag
• Viszmut(III)-klorid, halványsárga szilárd anyag
• Viszmut(III)-fluorid, szürkésfehér szilárd anyag
• Viszmut(III)-jodid, sötétszürke szilárd
• Viszmut(III)-oxid, halványsárga szilárd
• Viszmut(III)-oxiklorid, fehéres szilárd
• Viszmut(III)-szulfid, barna szilárd

Pentoxidok

A viszmut(V)-oxidok (+5 vegyületek) nagyon erős oxidálószerek. Kémiai képlete Bi2O5. Skarlátvörös színű szilárd anyag. Könnyen bomlik bizmut(III)-oxidra és oxigénre. A bizmut(III)-oxid forró, tömény lúgban, például nátrium-hidroxidban történő elektrolízisével állítják elő.

• Viszmut(V)-fluorid, színtelen szilárd anyag
• Viszmut(V)-oxid, instabil vörös szilárd anyag
• Viszmutát, az ion
• Nátrium-viszmutát, világosbarna szilárd anyag, vízben oldhatatlan

• 

  Bizmut(III)-oxid

• 

  Bizmut(III)szulfid

• 

  Bizmut(III) nitrát

• 

  Bizmut(III)-klorid

• 

  Nátrium-bizmutát

történet

A bizmut már az ókorban ismert volt. Összekeverték azonban az ónnal és az ólommal. A bizmut felfedezését senkinek sem tulajdonítják. Az 1500-as években kezdtek rájönni, hogy a bizmut más, mint az ón vagy az ólom.

előfordulás

• 

  Bizmut

• 

  Bizmut. mint ásvány

• 

  Bizmutinit

A bizmut nem túl gyakori a Földön. Csak körülbelül kétszer olyan gyakori, mint az arany. Két gyakori érc a bizmut-oxid ásvány, a bizmut-oxid és a bizmut-szulfid, a bizmutinit. A bizmutot néha fémként is megtaláljuk.

Készítés

A bizmut és ásványai túl ritkák ahhoz, hogy bányászni lehessen őket. “Másodlagos kitermeléssel” nyerik ki őket. Általában ólomfémben található meg. Az ólomfémet elektrolízissel tisztítják, a bizmutot iszapként visszahagyva a tartály alján. Az iszapból kiveszik a rezet, a bizmutot pedig úgy tisztítják meg, hogy egy kemencében redukálják, és az összes szennyeződést kiszűrik.

Kína állítja elő a legtöbb bizmutot. Peru, Mexikó és Japán is gyárt bizmutot.

A bizmut újrahasznosítható. Ez sok helyen nehézkes, mert a bizmutot olyan dolgokhoz használják, mint a töltények, a forraszanyagok és a gyomorgyógyszerek, amelyek mindenfelé szétszóródnak, és nem lehet könnyen újra hozzájutni.

Hasznosítások

Elemként

A bizmutot nagyon alacsony olvadáspontú ötvözetekben használják. Némelyikük forró vízben megolvad. Olyan forraszanyagokban is megtalálható, amelyekben nincs ólom. Más fémekkel ötvözeteket készíthetünk belőle, hogy alakíthatóbbá tegyük őket. A lövedékekben is használják az ólom helyettesítésére. Egyes helyeken az ólomgolyókat betiltották, mivel a madarak megeszik őket, és ólommérgezést kapnak. A vízvezeték-szereléshez használt ötvözetekben is használják. Halászati süllyesztőkben használják.

Kémiai vegyületként

A bizmutot néhány gyógyszerben, például a Pepto-Bismolban használják. Ez a gyógyszer bizmut-szubszalicilátot tartalmaz. Belső dezodorként, valamint szemfertőzések és gyomorfekély kezelésére is használják.

A bizmut-oxikloridot kozmetikumokban használják. A bizmut-telluridot elektronikus hőmérőkben használják. Egy másik vegyületet szupravezetőkben használnak, és magas hőmérsékleten szupravezetővé válik. Használható pigmentként és tűzijátékokban pattogó hangok előállítására. Használják az atomreaktorok fűtőanyagában.

Biztonság

A bizmut sokkal kevésbé mérgező, mint más nehézfémek. Ezért helyettesíti sok dologban az ólmot. Nem halmozódik fel a szervezetben, mint más nehézfémek. Nagyon nagy mennyiségű bizmut azonban megmérgezheti a vesét és a májat. Mivel oxidja nem oldódik a vízben, a környezet számára biztonságosnak tekinthető.

.

.

Képek gyerekeknek

• 

  Alkémiai szimbólum Torbern Bergman (1775)

• 

  Balra: Egy bizmutkristály, amely megmutatja a lépcsőzetes kristályszerkezetet és az irizáló színeket, amelyeket a fény interferenciája hoz létre a felületén lévő oxidfilmben. Jobbra: 1 cm3 -es kocka oxidálatlan bizmutfémből

• 

  A bizmut nyomás-hőmérséklet fázisdiagramja. A TC a szupravezető átmeneti hőmérsékletre utal

• 

  Bizmut-oxiklorid (BiOCl) szerkezet (ásvány bismoklit). A bizmut atomok szürkén, az oxigén piros, a klór zöld színnel ábrázolva.

• 

  A világ bányászati termelése és a bizmut árának éves átlagai (New York, inflációval nem korrigálva).

• 

  18. századi metszet a bizmut feldolgozásáról. Ebben a korban a bizmutot egyes emésztési panaszok kezelésére használták.

• 

  Bismuth vanadate, a yellow pigment