Dintre elementele tabelului periodic, bismutul este ultimul element practic neradioactiv. Și deschide, de asemenea, o linie de elemente grele - emițători alfa naturali. Într-adevăr, bismutul pe care îl cunoaștem din compuși chimici, minerale și aliaje este în mod obișnuit (și nu fără motiv) considerat stabil, dar, între timp, experimente subtile au stabilit că stabilitatea bismutului este aparentă. În realitate, nucleele atomilor săi „mor”, totuși, foarte rar: timpul de înjumătățire al principalului izotop natural al bismutului 209 Bi este mai mare de 2 10 18 ani. Este de aproximativ o jumătate de miliard de ori vârsta planetei noastre...
Pe lângă bismut-209, sunt cunoscuți încă 19 izotopi ai elementului nr. 83. Toate sunt radioactive și de scurtă durată: timpii de înjumătățire nu depășesc câteva zile.
Treisprezece izotopi de bismut cu numere de masă de la 197 la 208 și cei mai grei 215 Bi au fost obținuți artificial, restul - 210 Bi, 211 Bi, 212 Bi, 213 Bi și 214 Bi - se formează în natură ca urmare a dezintegrarii radioactive a uraniu, toriu, actiniu și neptuniu.
Astfel, în ciuda faptului că în practică întâlnim doar bismut-209 practic stabil, nu trebuie să uităm de rolul important al elementului nr. 83 în toate domeniile cunoașterii, într-un fel sau altul legate de radioactivitate. Să nu trecem însă la cealaltă extremă. În primul rând, bismutul stabil (sau mai corect, pseudo-stabil) a căpătat importanță practică. Prin urmare, este pentru el să fie principalul „erou” al poveștii ulterioare.
De ce "bismut"
De foarte multă vreme, bismutul nu a fost dat în mâini. Cu toate acestea, în mâinile a ceva, desigur, l-au păstrat în antichitate și de mai multe ori. Abia atunci nu au înțeles că pepitele albe frumoase cu o nuanță ușor roșiatică sunt, de fapt, bismut elementar.
Multă vreme, acest metal a fost considerat o varietate de antimoniu, plumb sau cositor. Primele informații despre bismut metalic, extracția și prelucrarea acestuia se găsesc în lucrările celui mai mare metalurgist și mineralog al Evului Mediu, George Agricola, din 1529. Ideea bismutului ca element chimic independent s-a dezvoltat abia în secolul al XVIII-lea. .
Originea numelui acestui element este interpretată în moduri diferite. Unii cercetători tind să-l considere derivat din vechiul cuvânt german „Wismuth” (metal alb), alții - din cuvintele germane „Wiese” (pajiste) și „muten” (a dezvolta o mină), deoarece în Saxonia, bismutul a fost exploatat din cele mai vechi timpuri în pajiştile cartierului Schneeberg.
Există o altă versiune, conform căreia numele elementului provine din arabul „bi ismid”, care înseamnă „posesor al proprietăților antimoniului”. Bismutul este într-adevăr foarte asemănător cu ea.
Este greu de spus care dintre aceste puncte de vedere este cel mai apropiat de adevăr... Simbolul actual al elementului nr. 83, Bi, a fost introdus pentru prima dată în nomenclatura chimică în 1819 de către chimistul suedez Berzelius.
Bismut - printre metale
Spre deosebire de antimoniu, în bismut, proprietățile metalice predomină clar asupra celor nemetalice. Bismutul este atât fragil, cât și destul de moale, greu (densitate 9,8 g/cm3), fuzibil (punct de topire 271°C). Are un luciu metalic puternic și o culoare alb-roz. Dintre alte metale, bismutul se distinge prin conductivitate termică scăzută (numai mercurul conduce căldura mai rău decât acesta) și, ca să spunem așa, limitând diamagnetismul. Dacă o tijă de bismut este plasată între polii unui magnet obișnuit, atunci acesta, pornind de la ambii poli, va fi situat chiar în mijloc. Cristalele de bismut sunt caracterizate de o structură dublă complexă, care poate fi văzută doar la microscop.
Bismutul are o altă proprietate rară: atunci când este solidificat, se extinde semnificativ în volum (cu 3,32% la 271°C). Această proprietate este utilizată atunci când este necesar să se obțină produse turnate foarte precise și complexe.
Se presupune că capacitatea de a se condensa în timpul topirii se datorează unei modificări a tipului de legătură dintre atomi. Pentru bismut solid, legăturile covalent-metal sunt caracteristice, dar atunci când sunt topite, legăturile covalente sunt distruse, iar atomii rămân legați doar prin legături metalice. Natura eterogenă (eterogenă) a legăturilor din bismut solid împiedică împachetarea cea mai apropiată a atomilor în rețeaua cristalină.
O ciudățenie duce la alta. Presiunea afectează bismutul în mod diferit față de metalele „normale”. Odată cu creșterea presiunii, punctul de topire al bismutului scade, în timp ce pentru majoritatea metalelor acesta crește. Se crede că această proprietate neobișnuită se datorează capacității bismutului de a se extinde atunci când este întărit și compactă atunci când este topit. Și acest lucru nu este surprinzător: toate corpurile fizice sunt caracterizate de o anumită corelație a schimbărilor care au loc sub influența temperaturii și presiunii.
Bismut - identitate chimică
Proprietățile chimice de bază ale oricărui element sunt determinate, după cum se știe, de poziția sa în sistemul periodic și, în consecință, de structura învelișurilor sale de electroni, în special cea exterioară. Dintre elementele grupului V, sau mai degrabă subgrupul său principal (N, P, As, Sb, Bi), bismutul este cel mai greu și „cel mai metalic”. După cum se potrivește unui element din Grupa V, acesta prezintă valențe 3+ și 5+ (precum 3–, 1+, 2+, 4+), dar deoarece bismutul este mai aproape de „polul proprietăților metalice” decât oricare dintre analogii săi. , trei electroni sunt desprinși de atomul său mult mai des și mai ușor decât cinci. În practică, doar compușii de bismut trivalent (3+) sunt importanți și toți compușii naturali ai acestui element sunt, de asemenea, trivalenți.
Structura internă a atomului Bi îl face să fie legat nu numai de arsen și antimoniu, care este natural, ci și de multe alte metale. Atomul de bismut are penultimul strat de 18 electroni (stratul de tip „cupro”), care este caracteristic plumbului, precum și cuprului și analogilor săi (Au, Ag). Interesant, bismutul este adesea asociat cu aceleași elemente în zăcămintele de minereu.
Raza ionică a bismutului trivalent (1,20 Å) diferă puțin de razele ionice ale argintului (1,13 Å) și aur (1,37 Å).
Bismutul este insolubil în acizi fără oxigen; numai acizii nitric și sulfuric concentrat îl dizolvă bine. Atomul de bismut are o afinitate electronică destul de mare (potenţialul redox al sistemului Bi 3+ /Bi este de numai +0,226 V), astfel încât ionul Bi 3+ este relativ uşor redus la un atom neutru. De aceea, bismutul poate fi găsit adesea în natură în starea sa nativă, uneori chiar într-o concentrare de interes practic.
La temperaturi obișnuite în aer, bismutul este stabil și doar ușor acoperit cu o nuanță roșiatică caracteristică, dar la o temperatură roșie arde cu ușurință, transformându-se în Bi 2 O 3. Acest compus, insolubil în apă, se dizolvă ușor în acizi, dar foarte greu în alcaline, chiar și concentrate.
În natură, Bi 2 O 3 poate fi observat sub formă de acumulări pământești de galben și maro. Este bissmitorul de minerale. Împreună cu un alt compus natural, carbonatul de bismut, numit bismuthit, este considerat principalul mineral al bismutului care conține oxigen.
Dar pentru geochimiști, compușii de bismut cu sulf, seleniu și teluriu sunt deosebit de importanți. Dintre mineralele de bismut (și există mai mult de 70 dintre ele), cele mai multe sunt sulfuri și telururi. Astfel de minerale sunt de mare importanță practică. În ultimii ani, sulfurile de bismut au fost din ce în ce mai sigure despre care se vorbește ca fiind compuși tipic complecși și uneori ca polimeri anorganici. Într-adevăr, unul dintre cele mai comune minerale ale elementului #83, bismutinitul, Bi 2 S 3 , este ușor de imaginat ca o combinație de ioni + și -. În condiții naturale, bismutinitul apare sub formă de cristale argintii bine fațetate.
Bismutul este un element rar
Această afirmație poate părea ciudată, mai ales după ce am menționat cele 70 de minerale ale elementului #83. Cu toate acestea, conținutul de bismut din scoarța terestră este de numai 2,10–5%; aceasta înseamnă că există doar 0,2 g de bismut pe tonă de scoarță terestră. Este mai puțin decât argintul prețios, mai puțin decât multe elemente, ferm și demult incluse în categoria celor rare și împrăștiate - taliu, indiu, cadmiu.
Observați comportamentul dublu al bismutului în natură. Pe de o parte, poate fi concentrat în minerale, iar pe de altă parte, poate fi dispersat în minereuri (în special în cele sulfurate), astfel încât conținutul său în acestea să poată fi determinat cu un singur cuvânt - „urme”. Capacitatea pronunțată a bismutului de a-și forma propriile minerale nu ne permite să-l atribuim oligoelementelor în sensul general acceptat al cuvântului. De regulă, nu intră în rețelele cristaline „străine”. O excepție este minerala de plumb galena PbS, în rețeaua căreia, în anumite condiții, bismutul poate fi reținut fără formarea de minerale proprii.
Cu toate acestea, acumulările de minereuri bogate de bismut sunt foarte rare. Sunt extrem de limitate în spațiu și se caracterizează printr-o distribuție neuniformă, ceea ce, desigur, provoacă durere geologilor și minerilor implicați în explorarea și exploatarea zăcămintelor de bismut.
Mineralele de bismut par să se ascundă în minereurile altor elemente: wolfram, staniu, cupru, nichel, molibden, uraniu, cobalt, arsen, aur și alte elemente - diferite și diferite.
Este dificil de a numi un zăcământ de minereu în care nu ar exista bismut, dar este și mai dificil de a numi un zăcământ în care concentrația lui ar fi atât de mare încât ar putea fi dezvoltat profitabil doar de dragul bismutului. Cum să fii? Aceștia acționează simplu: bismutul este luat de peste tot unde extracția lui este justificată din punct de vedere economic (sau tehnologic). Iată o listă de materii prime de bismut care asigură aproximativ 3/4 din cererea mondială (fără URSS): mine de cupru, plumb și argint în Peru, zăcăminte de plumb în Mexic, minereuri de cupru și plumb-zinc în Japonia, cupru, plumb și zăcăminte de argint-cobalt din Canada, minereuri de tungstentin și staniu-argint din Bolivia.
Poate că toate aceste surse sunt foarte bogate în bismut? Nu, cu excepția boliiene, toate minereurile enumerate sunt sărace în bismut. Principalul producător de bismut - industria plumbului - îl extrage din concentrate, în care nu există mai mult de sutimi, mai rar zecimi de procent de bismut, iar în minereurile originale ale zăcămintelor polimetalice de la 0,0001 la 0,01% Bi. Aceeași imagine se observă în industria cuprului. Bismutul este de obicei extras aici din nămolurile anodice formate în timpul rafinării electrolitice a cuprului. Materiile prime secundare pot fi, de asemenea, o sursă de bismut. De exemplu, în Germania, o cantitate semnificativă de bismut este extrasă în timpul prelucrării cenușurilor de pirit și din fier vechi. Cât de mult bismut se produce anual în întreaga lume? Se știe că în 1968 producția mondială de bismut (fără URSS) se ridica la 3800 de tone.Se presupune că cererea mondială de bismut în 2000 va fi de 5 ... poveste.
Aplicarea bismutului
Consumatorii tradiționali de bismut sunt industria metalurgică, farmaceutică și chimică. În ultimele decenii, tehnologia nucleară și electronica le-au fost adăugate.
Pentru lipirea sticlei pe metal, se folosesc aliaje cu punct de topire scăzut pe bază de bismut. Aliaje similare (cu cadmiu, staniu, plumb) sunt folosite în stingătoarele automate. Imediat ce temperatura ambiantă atinge 70°C, dopul din aliaj de bismut (49,41% Bi, 27,67% Pb, 12,88% Sn și 10,02% Cd) se topește și extinctorul funcționează automat.
Fuzibilitatea bismutului a devenit unul dintre motivele apariției sale în energia nucleară. Dar mai erau și alții. Doar beriliul (dintre toate metalele) este inferior bismutului în capacitatea sa de a împrăștia neutronii termici, aproape fără a-i absorbi în același timp. Bismutul este folosit ca agent de răcire și lichid de răcire în reactoarele nucleare. Uneori, uraniul dizolvat în bismut lichid este plasat în „zona fierbinte” a reactorului.
Prima metodă de extragere a plutoniului din uraniul iradiat a fost metoda de precipitare a plutoniului cu fosfat de bismut. Împreună cu fluorură de litiu LiF, această sare a funcționat în primele unități industriale pentru producția de plutoniu. Uraniul iradiat cu neutroni a fost dizolvat în acid azotic și apoi a fost adăugat H2S04 la această soluție. A format un complex insolubil cu uraniul, în timp ce plutoniul tetravalent a rămas în soluție. De aici a fost precipitat cu BiPO4, separându-l astfel de masa de uraniu. Acum această metodă nu se mai folosește, dar merita menționat, fie și doar pentru că experiența acumulată datorită acestei metode a contribuit la crearea unor metode mai avansate și mai moderne de separare a plutoniului prin precipitarea acestuia din soluții acide.
Cu ajutorul bismutului se obține izotopul poloniu-210, care servește ca sursă de energie pe navele spațiale.
Utilizarea bismutului în metalurgie este, de asemenea, destul de largă. Pe lângă aliajele și lipiturile cu punct de topire scăzut deja menționate, bismutul (aproximativ 0,01%) este utilizat în aliajele pe bază de aluminiu și fier. Acest aditiv îmbunătățește proprietățile plastice ale metalului și simplifică prelucrarea acestuia.
Unele aliaje de bismut au proprietăți magnetice unice. Magneții permanenți puternici sunt fabricați dintr-un aliaj a cărui compoziție este determinată de formula MnBi. Și compoziția aliajului de 88% Bi și 12% Sb într-un câmp magnetic prezintă un efect anormal de magnetorezistă; amplificatoarele și comutatoarele de mare viteză sunt fabricate din acest aliaj.
Multe aliaje de bismut devin supraconductoare la temperaturi scăzute.
Utilizarea pe scară largă a bismutului în metalurgie și electronică a fost facilitată și de faptul că bismutul este cel mai puțin toxic dintre toate metalele grele.
Dintre compușii bismutului, trioxidul său Bi 2 O 3 este cel mai utilizat. În special, este utilizat în industria farmaceutică pentru fabricarea multor medicamente pentru boli gastrointestinale, precum și agenți antiseptici și de vindecare.
În producția de polimeri, trioxidul de bismut servește ca catalizator; este utilizat, în special, în producția de polimeri acrilici. Bi 2 O 3 este folosit și în producția de emailuri, porțelan și sticlă - în principal ca flux care scade punctul de topire al unui amestec de substanțe anorganice din care se formează smalțul, porțelanul sau sticla.
Sărurile de bismut își găsesc aplicație în zone foarte îndepărtate una de cealaltă. Acestea sunt, de exemplu, producția de ruj sidefat și producția de vopsele pentru semnele rutiere care se „luminează” în razele farurilor mașinii ...
S-au dus vremurile în care bismutul era considerat un metal de valoare scăzută, cu un domeniu limitat. Acum este nevoie de toate țările cu o industrie foarte dezvoltată. Prin urmare, cererea pentru acesta continuă să crească. Nu întâmplător în ultimii 40 de ani prețul bismutului pe piața mondială a crescut de șase ori.
Primul bismut din Rusia
„Bismutul, confiscat de un trust, în principal german, este acum un produs pentru care suntem în totalitate dependenți de Germania. Între timp, avem indicii despre posibilitatea de a găsi compușii săi, de exemplu, în Transbaikalia.” Așa scria Vladimir Ivanovici Vernadsky în 1915 în „Notă către Comisia pentru studiul forțelor productive naturale ale Rusiei”. Avea dreptate și foarte lungi. Au trecut doar trei ani, iar în 1918 un alt om de știință rus, K.A. Nenadkevich - va mirosi primele zeci de kilograme de bismut domestic. Se va topi din minereuri Trans-Baikal - din concentrate de sulfuri ale zăcământului de wolfram Bukuka.
Frumuseți renascentiste
Nitratul de bismut BiNO 3 · 5H 2 O se obține de obicei prin evaporarea unei soluții de bismut în acid azotic. Într-o soluție apoasă, această sare este ușor hidrolizată și, atunci când este încălzită, eliberează nitrat de bismut bazic (nitrat de bismutil) (BiO)NO 3 . Această sare era cunoscută încă din secolul al XVI-lea. și a fost foarte popular printre frumusețile Renașterii, a fost folosit ca produs cosmetic, care a fost numit spaniol alb.
La lumină - se întunecă, în întuneric - se luminează
Dintre compușii de bismut cu halogeni, triclorura de bismut este poate de cel mai mare interes. Este o substanță cristalină albă care poate fi obținută într-o varietate de moduri, în special prin tratarea metalului bismut cu acva regia. BiCl 3 are o proprietate neobișnuită: se întunecă intens la lumină, dar dacă este plasat ulterior în întuneric, devine din nou incolor. Într-o soluție apoasă, BiCl3 este hidrolizat pentru a forma clorură de bismutil BiOCl. Triclorura de bismut este utilizată pentru a produce rășini de bismut impermeabile și uleiuri care nu se usucă.
Bismut
BISMUT-A; m.[lat. Bismut]
1. Element chimic (Bi), un metal fuzibil, fragil, gri-argintiu, cu o tentă roz (utilizat în metalurgie, tehnologie și chimie).
2. Un medicament care conține compuși ai acestui metal.
◁ Bismut, th, th. V-th minereuri. unguent. Al doilea alb.
bismut(lat. Bismuthum), un element chimic din grupa V a sistemului periodic. Metal alb-argintiu, casant, fuzibil; densitate 9,80 g/cm 3, t p.t. 271,4°C. Stabil în aer uscat. Minerale - bismutin, bismit etc.; extras în principal cu plumb, cupru. Componentă din aliaje fuzibile, aditiv la oțelurile cu tăiere liberă ușor prelucrate și alte aliaje, la aluminiu; bismutul topit este un lichid de răcire în reactoarele nucleare. Compuși de bismut - pigmenți, fluxuri în producția de ceramică, sticlă, astringenți și antiseptice în medicină.
BISMUTBISMUT (lat. Bismuthum), Bi (a se citi „bismut”, până la mijlocul secolului al XX-lea se pronunța „bismut”), element chimic din grupa VA a sistemului periodic Mendeleev, perioada a VI-a; numărul atomic 83, masa atomică 208,9804. Metal gri argintiu cu o nuanță roz. Introdus în nomenclatura chimică în 1819 de chimistul suedez J. Berzelius (cm. BERZELIUS Jens Jacob). Originea numelui elementului nu are o explicație clară.
Bismutul natural este format dintr-un nuclid (cm. NUCLID) 209 Bi. Configurația stratului de electroni exterior 6 s 2
p 3
. Bismutul formează compuși în stări de oxidare +3, +5, -3 (valențe III și V) și foarte rar +1 și +2. Raza atomului neutru de bismut este 0,182 nm, raza ionilor Bi 3+ este 0,110-0,131 nm, Bi 5+ este 0,090 nm, Bi 3- este 0,213 nm. Energiile de ionizare secvențială ale atomului de bismut sunt 7,289, 16,74, 25,57, 45,3 și 56,0 eV, afinitatea electronilor este de 0,7 eV. Conform scalei Pauling, electronegativitatea bismutului este 1,9.
În tabelul periodic, bismutul este ultimul element stabil (neradioactiv). Potrivit unor rapoarte, 209 Bi este slab radioactiv, dar timpul său de înjumătățire este atât de lung (aproximativ 10 17 ani) încât acest nuclid poate fi considerat stabil.
Istoria descoperirilor
Bismutul este cunoscut încă din secolul al XV-lea, dar a fost mult timp confundat cu o varietate de staniu, plumb sau antimoniu. În 1529 omul de știință german din domeniul mineritului și metalurgiei G. Agricola (cm. AGRICOLA Georg) a dat primele informații despre bismutul metalic, extracția și prelucrarea acestuia. Identitatea chimică a bismutului a fost stabilită pentru prima dată în 1739 de I. Pott.
Fiind în natură
Conținutul de bismut din scoarța terestră este foarte scăzut și se ridică la doar 9,10 -7% (locul 71 între toate elementele). În natură, se găsește uneori în formă liberă. Minerale cheie: bismutin (cm. VISMUTHIN) sau strălucire de bismut, Bi2S3 (81,3% Bi), cosalit Pb2Bi2S5 (42% Bi), bismut Bi203 (89,7% Bi) şi alţii. Bismutul este un oligoelement rar (cm. URME ELEMENTE), propriile sale minerale sunt foarte rare.
Proprietati fizice si chimice
La presiune normală, există o singură modificare romboedrică a bismutului (parametri rețelei cu o perioadă a = 0,4746 nm și unghi = 57,23 o). Punct de topire 271,4 ° C (bismutul este unul dintre cele mai fuzibile metale), punct de fierbere 1564 ° C, densitate 9,80 kg / dm 3. Când se topește, bismutul scade în volum (cum ar fi gheața), adică bismutul solid este mai ușor decât lichidul. La presiuni mari, există și alte modificări ale bismutului metalic. Bismutul este casant și poate fi ușor măcinat în pulbere. Bismutul este cel mai puternic diamagnet (cm. DIAMAGNETIC) printre metale.
În aer uscat, bismutul nu se oxidează; într-o atmosferă umedă, se acoperă treptat cu o peliculă de oxizi. Când este încălzit peste 1000 °C, arde cu formarea oxidului bazic Bi 2 O 3 .
Când suspensia de Bi203 este oxidată cu clor într-o soluţie apoasă de KOH la o temperatură de aproximativ 100 °C, se formează Bi205. În plus, sunt cunoscuţi oxizii de bismut din compoziţiile Bi20, Bi607 şi Bi8011.
Când bismutul și sulful sunt topite, se formează sulfura Bi 2 S 3, care are proprietăți semiconductoare și termoelectrice. Când bismutul este fuzionat cu seleniu sau teluru, se formează seleniura de bismut sau, respectiv, telurura de bismut.
Halogenurile de bismut din compoziţia BiX3, pentafluorura BiF5 şi oxihalogenurile din compoziţiile BiOX (X = CI, Br, I) sunt cunoscute.
Sub acțiunea acizilor asupra unui aliaj de bismut cu magneziu se formează bismutin BiH 3.
Când bismutul interacționează cu metalele, se formează bismutude, de exemplu, bismutură de sodiu Na 3 Bi, bismutură de magneziu Mg 3 Bi etc.
Când pH-ul soluțiilor de săruri de bismut (III) (nitrat, perclorat etc.) scade, diverse hidroxosăruri precipită, de exemplu, Bi(OH)2NO3. Anterior, se credea că ele conțin ionul BiO + - (ion bismutil), cu toate acestea, s-a constatat că astfel de hidroxosăruri conțin cationi octaedrici 6+, 6+ și 6+. Sărurile solubile de bismut sunt otrăvitoare.
chitanta
Sursa de bismut este plumbul, staniul și alte minereuri, unde este conținut ca impuritate. În producția industrială de bismut, un concentrat este mai întâi preparat din minereuri de plumb și cupru (al cărui conținut de bismut este de obicei în zecimi și chiar sutimi de procent). Concentratele sunt prelucrate prin mijloace hidrometalurgice, uneori sunt supuse unui tratament metalotermic (folosind calciu sau magneziu ca agenți reducători). În etapa finală de purificare a bismutului, extracția, sunt utilizate diverse metode chimice și electrochimice. În Rusia, primele kilograme de bismut metalic au fost obținute în 1918 de K. A. Nenadkevich (cm. NENADKEVICH Konstantin Avtonomovici) care a dezvoltat tehnologia pentru topirea acesteia.
Aplicație
Principala aplicație a bismutului este utilizarea sa ca componentă a aliajelor fuzibile. Bismutul este inclus, de exemplu, în binecunoscutul aliaj Wood's (cm. ALIAJ DE LEMN), al cărui punct de topire este sub punctul de fierbere al apei, în multe alte aliaje utilizate, de exemplu, la fabricarea siguranțelor fuzibile. Aliajele de bismut și mangan se caracterizează prin proprietăți feromagnetice și, prin urmare, merg la fabricarea de magneți permanenți puternici. Compușii de bismut, în special Bi 2 O 3 , sunt utilizați în fabricarea sticlei și ceramicii, în industria farmaceutică, ca catalizatori etc.
Dicţionar enciclopedic. 2009 .
Sinonime:Vezi ce este „bismut” în alte dicționare:
- (Limba germana). Metalul, care se distinge prin fragilitatea și fuzibilitatea sa, este de culoare alb-roșiatică; Este folosit pentru alierea metalelor și realizarea de văruire, precum și în medicină. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N.,… … Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse
- (simbol Bi), un metal alb argintiu, un element din grupa a cincea a tabelului periodic, izolat pentru prima dată ca element separat în 1753. Principalele minereuri pentru producerea lui sunt bismutul (Bi2O3) și luciul de bismut (Bi2S3). Bismutul este un conducător slab... Dicționar enciclopedic științific și tehnic
- (Bismuthum), Bi, un element chimic din grupa V a sistemului periodic, număr atomic 83, masă atomică 208,9804; metal, p.t. 271,4 shC. Bismutul este o componentă a aliajelor fuzibile, lipituri, babbit etc., un aditiv pentru aluminiu, oțeluri și alte aliaje. De la…… Enciclopedia modernă
Bi (lat. bismuthum * a. bismut; n. Wismut; f. bismut; i. bismuto), chem. element al grupei V periodic. Sistemele Mendeleev, la. n. 83, la. m. 208.980. Natural B. constă dintr-un izotop stabil 209Bi; de la radioactiv ...... Enciclopedia Geologică
BISMUT- (mai corect bismut), Bismu tum, chem. denumirea Bi, la. în. 209; in perioada, sistemul ocupa locul 83 in ordine, 9 in grupa V; metal alb, ușor roșcat, cu un cristal Rie pronunțat. 2. structură skim, fragilă; in aer si in apa ...... Marea Enciclopedie Medicală
- (lat. Wismuthum) Bi, un element chimic din grupa V a sistemului periodic, număr atomic 83, masă atomică 208,9804. Metal alb argintiu, casant, fuzibil; densitate 9,80 g/cm3, p.t. 271,4°C. Stabil în aer uscat. Mineralele bismutin... Dicţionar enciclopedic mare
BISMUT, bismut, soț. (străin). Metal alb fragil cu o tentă roșiatică (chim.). || Pulbere sau lichid din compuși ai acestui metal, folosiți în medicină ca agenți terapeutici (apt.). Dicționar explicativ al lui Ushakov. D.N. Uşakov. 1935 1940... Dicționar explicativ al lui Ushakov
BISMUT, a, soț. Elementul chimic este un metal fragil, fuzibil, alb-argintiu. | adj. bismut, oh, oh. Dicționar explicativ al lui Ozhegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Şvedova. 1949 1992... Dicționar explicativ al lui Ozhegov
soțul. unul dintre metalele care nu se găsesc în formă pură și în acțiune, ci doar în oxizi și săruri; fuzibil, alb, cu o tentă roșiatică. Bismut, referitor la el, care îl conține. Bismut sau alb spaniol. Dicţionarul explicativ al lui Dahl. IN SI. Departe... ... Dicţionarul explicativ al lui Dahl
Metalul este alb roșcat; bate greutate 9,80; viteza de topire pa 269°; este foarte fragil. În combinație cu staniu, plumb și cadmiu, V. formează aliaje utilizate ca lipituri ușoare și pentru fabricarea materialelor fuzibile ... ... Dicționar tehnic feroviar
Există., număr de sinonime: 4 selbit (1) mineral (5627) semimetal (4) ... Dicţionar de sinonime
DEFINIȚIE
Bismut- al optzecilea al treilea element al tabelului periodic. Denumire - Bi din latinescul „bismuthum”. Situat în a șasea perioadă, grupul VA. Se referă la metale. Taxa de bază este 83.
Bismutul este un element rar în natură: conținutul său în scoarța terestră este de 0,00002% (masă). În natură, apare atât în stare liberă, cât și sub formă de compuși - ocru de bismut Bi 2 O 3 și luciu de bismut Bi 2 S 3.
În stare liberă, bismutul este un metal fragil alb-roz strălucitor cu o densitate de 9,8 g / cm 3 (Fig. 1). Punct de topire - 271,4 o C, punctul de fierbere - 1552 o C. La temperatura camerei în aer, bismutul nu suferă oxidare.
Orez. 1. Bismut. Aspect.
Greutatea atomică și moleculară a bismutului
Masa moleculară relativă a unei substanțe (M r ) este un număr care arată de câte ori masa unei molecule date este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon și masa atomică relativă a unui element (Ar r) este de câte ori masa medie a atomilor unui element chimic este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon.
Deoarece bismutul există în stare liberă sub formă de molecule Bi monoatomice, valorile maselor sale atomice și moleculare coincid. Ele sunt egale cu 208,9804.
Izotopi de bismut
Se știe că bismutul poate apărea în natură ca singurul izotop stabil 209Bi. Numărul de masă este 209, nucleul unui atom conține optzeci și trei de protoni și o sută douăzeci și șase de neutroni.
Există izotopi artificiali instabili ai bismutului cu numere de masă de la 184 la 218, precum și mai mult de zece stări izomerice ale nucleelor.
Ioni de bismut
La nivelul energetic exterior al atomului de bismut, există cinci electroni care sunt de valență:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 3 .
Ca urmare a interacțiunii chimice, bismutul renunță la electronii de valență, adică. este donatorul lor și se transformă într-un ion încărcat pozitiv:
Bi 0 -3e → Bi 3+;
Bi 0 -5e → Bi 5+.
Moleculă și atom de bismut
În stare liberă, bismutul există sub formă de molecule Bi monoatomice. Iată câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de bismut:
Aliaje de bismut
Bismutul formează aliaje fuzibile cu alte elemente; de exemplu, un aliaj de bismut cu plumb, staniu și cadmiu se topește la 70 o C. Aceste aliaje sunt utilizate în special la stingătoarele automate, a căror funcționare se bazează pe topirea unui dop realizat dintr-un asemenea aliaj. În plus, sunt folosite ca lipituri.
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
EXEMPLUL 2
| Exercițiu | Calculați fracțiile de masă ale elementelor care alcătuiesc oxidul de bismut (III) dacă formula sa moleculară este Ce 2 O 3. |
| Decizie | Fracția de masă a unui element din compoziția oricărei molecule este determinată de formula: ω (X) = n × Ar (X) / Mr (HX) × 100%. |
bismut nativ
Bismut(Bi) nu este doar o impuritate izomorfă în diferite metale și minerale native, ci și un mineral independent. Acest element chimic și-a primit numele în secolul al XVI-lea.
Bismutul elementar format în procese naturale se numește nativ.
Pe o tăietură curată, acest metal nativ are o culoare gri, gri deschis, ușor roz sau roșcat. Minerii din Evul Mediu au luat bismut pentru varietăți de alte metale - plumb, staniu, antimoniu și argint. Se credea că bismut nativ aproape 50% este format din argint. De fapt, acest mineral conține argint într-o cantitate mult mai mică.
Bismutul nativ, atunci când este expus la apă, devine acoperit cu o irizare frumoasă film de nuanță- aceasta se formeaza datorita combinarii cu oxigenul oxid de bismut.
Acest film de oxid se observă atât pe cristale naturale, cât și pe cristale crescute artificial. Cristalele de bismut cultivate artificial au forme geometrice stricte și sunt pur și simplu nerealiste, fantastic de frumoase. Structura lor seamănă cu detaliile tehnice și schemele tehnologiei moderne de calcul, este greu de crezut că aceste forme s-au format datorită structurii interne a atomilor de bismut.
Geometrie nerealistă a cristalelor de bismut cultivate artificial
Bismutul nativ conține până la 99 la sută din acest element chimic. Există, de asemenea, câteva minerale care îl conțin într-o formulă chimică. Acestea sunt în principal sulfuri minereuri polimetalice.
Bismutul nativ are singonie trigonală. Cristalele sunt de obicei foarte mici; formează agregate masive, criptocristaline. Cristalele clar fațetate nu sunt atât de comune și sunt reprezentate de forme cubice, forme dendritice, rețele și plase deosebite.
bismut cultivat artificial din Germania
Cristalele și agregatele de bismut nativ au un luciu metalic pronunțat și o dungă neagră asemănătoare prafului. Duritatea acestui mineral este scăzută și este de 2 unități pe scara Mohs în zece puncte. Prin urmare, bismutul nativ poate fi tăiat chiar și cu un cuțit de oțel, a cărui duritate este de 6 - 6,5. În plus, acest mineral este foarte plastic, maleabil și ductil.
Ca toate metalele native, bismutul este greu. Densitatea sa este de 9,7 - 9,8 grame pe centimetru cub.
În bismutul nativ există impurități ale altor elemente, în primul rând fier, sulf, antimoniu. Telurul și astatinul sunt prezente în cantități mici.
Locul nașterii minereurile polimetalice, în care se extrage bismutul nativ, se găsesc pe toate continentele lumii. În prezent, cele mai mari zăcăminte în care este dezvoltat acest mineral se află în Germania (Munții Metalici), precum și în Australia și Bolivia.
În cosmetologie se folosesc oxidul si clorura de bismut. Ele oferă fluiditate și strălucire lacurilor și rujurilor.
Dacă obțineți chimic un compus de bismut și vanadiu, veți obține un pigment galben strălucitor, colorant. Această vopsea este absolut inofensivă pentru oameni.
În magazinele de vânătoare și pescuit, acum puteți găsi plăcuțe nu numai din plumb, ci și din bismut. Diferă ca aspect, plumbul are o nuanță albăstruie.
În medicină trioxidul de bismut este folosit ca agent antiseptic și de vindecare. Acest compus este, de asemenea, inclus în medicamentele pentru tratamentul bolilor inflamatorii ale stomacului și intestinelor. Unii compuși de bismut sunt utilizați pentru a trata ulcerele gastrice. Recent, au apărut noi medicamente anticancerigene, care includ acest element chimic.
Și, desigur, mostre de bismut nativ și cultivat artificial vor decora orice colecție de minerale.
Cristale de bismut cultivate artificial
Elementul a fost numit cel mai ușor, cel mai sărac și cel mai ieftin soi. Conceptul poate fi găsit în Dicționarul de alchimie al lui Ruland, publicat în 1612. Identitatea chimică a bismutului a fost dezvăluită de un chimist pe nume Pott.
Denumirea elementului a fost inventată de elvețianul Jens Berzelius. În ceea ce privește originea denumirii metalului, acesta a fost dat de mineri germani. Ei au sunat minereuri cu bismut wis mat, adică „masă albă”. Elementul este într-adevăr albicios. Cu toate acestea, aceasta nu este o trăsătură distinctivă. Alți parametri fac metalul unic. Să vorbim despre ei.
Proprietățile chimice și fizice ale bismutului
Bismutul este un metal care poate fi comparat cu apa. Este mai dens în stare lichidă decât în stare solidă. Acest lucru distinge și bismutul. Topindu-se, ea, ca și gheața, scade în volum. Se pare că metalul solid este mai ușor decât fluidul. Datorită compactării în timpul topirii, bismutul reacționează neobișnuit la presiune.
Temperatura de tranziție solid-lichid scade pe măsură ce crește. O masă fluidă poate fi obținută deja la 270 de grade Celsius. La 1000 de grade bismutul arde. Dacă aplicați presiune asupra altor metale, punctul lor de topire va crește doar.
Bismut - de bază, cel mai puternic diamagnet din natură. Aceasta înseamnă că metalul este respins de ambele părți ale magnetului. Dacă plasați un lingou între plus și minus, acesta va sta în centru. Fenomenul se numește levitație diamagnetică. Forța bismutului este atât de puternică încât este capabil să desprindă magnetul de pe suport.
Dacă comparăm elementul cu antimoniul, proprietățile metalice diferă. În bismut, ele predomină. Antimoniul are mai mulți parametri nemetalici, de exemplu, nu este pronunțat. Cel de-al 83-lea element al tabelului periodic scânteie, „dând naștere” fulgerelor rozalii.
Distinge bismutul și plasticitatea. Metalul este moale, dar fragil. Oxidarea elementului este ambiguă. În aer uscat, o substanță poate fi confundată cu una nobilă - nu se formează patina. Într-o atmosferă umedă se formează oxid de bismut. Suprafața metalului este acoperită cu o peliculă, devine tulbure.
Creare pentru metal instrucțiuni de utilizare pentru bismut, chimiștii indică faptul că nu reacționează cu alcalii. Elementul este, de asemenea, inert la acizii diluați. Dar, dacă folosești concentrate, bismutul cade. Cu metale, reacția este activă, se formează bismutid. Acesta este un grup de minerale, inclusiv maydonit, frudit și michenerit.
Aplicarea bismutului
Aplicație de bismut găsite în metalurgie. Elementul este necesar pentru crearea aliajelor cu punct de topire scăzut. Metalul este adăugat, de exemplu, în Voodoo. Este utilizat în sistemele de stingere a incendiilor. Punctul de topire este sub punctul de fierbere al apei.
Cumpără bismut se străduiesc și întreprinderile care produc produse turnate de forme complexe. Este important să se mențină acuratețea parametrilor din ele. vine la îndemână proprietatea bismutului creste in volum pe masura ce se intareste. Adaosul de metal ajută aliajele să adere strâns la forme, să le repete conturul cu 100%.
Combinându-se cu manganul, bismutul capătă proprietăți feromagnetice. Când sunt plasate într-un câmp magnetic, aliajele în sine devin magneți. Compuși pe bază de bismut și sunt permise în producția lor. Oxizii elementului 83 sunt utilizați în producția de ceramică, dispozitive optice. Aici bismutul joacă rolul de catalizator.
Preparate cu bismut disponibil pe rafturile farmaciilor. În produse farmaceutice, tribromofenolatul de metal este util, precum și xeroformul. Acești compuși luptă activ împotriva bacteriilor. Prin urmare, pulberile cu bismut sunt folosite în vindecarea rănilor, dezinfectarea arsurilor și fistulelor. Metalul este adăugat, de exemplu, la unguentul lui Vishnevsky. Nitrat de bismut cunoscut de medici ca un laxativ astringent și ușor. Conexiunea se numește vikair.
Bismut tripotasiu- baza medicamentelor anti-ulcer. Sunt disponibile sub formă de tablete cu acoperire subțire. Unele dintre ele sunt prescrise pentru gastrită. Asa de, dicitrat de bismut tripotasiu contin preparate De-Nol, Trimo, Ventrisol si Pilocid.
Compușii celui de-al 83-lea element sunt, de asemenea, adăugați la medicamentele pentru sifilis. Agentul său cauzal este spirochetele. Aceste bacterii mor în prezența bismutului, care leagă grupele de sulfuri ale microorganismelor.
Bismutul și-a luat locul și în cosmetologie. Substanță oxoclorică - strălucește în multe produse decorative. Pudra, umbrele, fardul de obraz cu efect de strălucire conțin adesea al 83-lea metal. Cosmetologii i-au acordat atenție încă din Renaștere.
Apoi a existat o modă pentru pielea albă ca zăpada - un semn al aristocrației. Nitratul de bismut i-a ajutat pe reprezentanții clasei superioare „să nu cadă cu fața în jos în murdărie”.
Sarea a fost numită văruire spaniolă și folosită ca pulbere. azotat de bismut- sare. Sărurile metalice sunt necesare constructorilor de drumuri. Ați văzut semne pe șine, desenele pe care încep să strălucească dacă farurile sunt îndreptate spre ele? Secretul fulgerului de culoare este sărurile de bismut.
Exploatarea bismutului
Metal rar. Este despre bismut. Instruireîn ceea ce privește extracția sa, de regulă, se referă la minereurile de plumb, și. În ele, al 83-lea metal este de aproximativ 0,006%. Ele sunt extrase pe parcurs prin levigarea minereului. Pentru aceasta se folosește acid clorhidric, urmat de extracție.
În producția de aliaje de cupru și plumb se obţine bismut prin rafinare. Metalul se transformă parțial în praf, vapori. Acestea sunt colectate și trimise pentru prelucrare ulterioară, sau mai bine zis, restaurare. Se realizeaza electrolitic sau prin lucrul cu lingouri de plumb.
În natură există și minereuri de bismut. Conținutul unui element valoros din ele este de 1%. Dar, astfel de rase sunt rare și în volume mici. Furnizarea totală de metal este estimată la 320.000 de tone pentru întreaga lume. 240 dintre ei sunt în intestinele Chinei. Prin urmare, Imperiul Celest este lider în producția de bismut. China furnizează 6.000 de tone pe an pe piață. Mexic adaugă 1.000 de tone. 100-150 de tone sunt produse în Kazahstan și Canada.
10.000 de tone de bismut au fost găsite în Bolivia și Peru. Dar, aceste țări aproape că nu dezvoltă rezerve. Apropo, al 83-lea element, ca și alte metale, se găsește în formă nativă. Lingourile se găsesc împreună cu turmaline și beril. Conținut de bismutîn pepite - aproximativ 99%. Dar, astfel de pietricele sunt chiar mai rare decât minereurile metalice rare.
Prețul bismutului
Pe pretul bismutului rareori scade sub 2.000 de ruble pe kilogram. Acest cost este indicat la achizițiile cu un volum minim. Adică poți economisi doar la comanda de la 5, 10, 16 kilograme. Dacă luați doar 1.000 de grame, va trebui să plătiți cel puțin 3.100 de ruble. Prețul standard este de la 4.000 la 6.000 de ruble.
Cererile vânzătorilor depind de puritatea metalului. Conținutul său în lingouri poate fi, de exemplu, 99%, sau poate 99,99%. Se iau în considerare și numele producătorului, comerciantului și țara din care au fost livrate mărfurile. Pentru ruși, proviziile din China sunt cele mai profitabile. Dacă vorbim despre întreprinderi din țară, atunci bismutul este vândut, de exemplu, de Elektrovek-Steel.
Managerii fabricii stabilesc prețul pe baza indicilor Bursei de metale neferoase din Londra. Obișnuit, costul unui kilogram de bismut variază între 3.000 - 4.000 de ruble. Volumele de producție ale întreprinderii permit tranzacționarea în cenți, ceea ce reduce semnificativ costurile pentru achiziții mari.
