Бисмут

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Jump to navigation Jump to search
Бисмут
Бисмут – блестящ, сребристо-кафяв метал
Блестящ, сребристо-кафяв метал
Спектрални линии на бисмут
ОловоБисмутПолоний
Sb

Bi

Mc
Периодична система
Общи данни
Име, символ, № Бисмут, Bi, 83
Група, период, блок 156p
Химическа серия слаб метал
Електронна конфигурация [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3
e- на енергийно ниво 2, 8, 18, 32, 18, 5
CAS номер 7440-69-9
Свойства на атома
Атомна маса 208,9804 u
Атомен радиус (изч.) 160 (143) pm
Ковалентен радиус 148±4 pm
Радиус на ван дер Ваалс 207 pm
Степен на окисление 5, 4, 3, 2, 1, −1, −2, −3
Оксид Bi2O3 (киселинен)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
2,02
Йонизационна енергия I: 703 kJ/mol
II: 1610 kJ/mol
III: 2466 kJ/mol
IV: 4370 kJ/mol
(още)
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Кристална структура ромбоедрична
Плътност 9780 kg/m3
Температура на топене 544,7 K (271,7 °C)
Температура на кипене 1837 K (1564 °C)
Моларен обем 2,1368×10-5 m3/mol
Специф. топлина на топене 11,3 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 179 kJ/mol
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 941 1041 1165 1325 1538 1835
Скорост на звука 1790 m/s при 20 °C
Специф. топл. капацитет 122 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост 7,7×105 S/m при 20 °C
Специф. ел. съпротивление 1,29 Ω.mm2/m при 20 °C
Топлопроводимост 7,97 W/(m·K)
Магнетизъм диамагнитен
Модул на еластичност 32 GPa
Модул на срязване 12 GPa
Модул на свиваемост 31 GPa
Коефициент на Поасон 0,33
Твърдост по Моос 2,25
Твърдост по Бринел 70 – 95 MPa
История
Наименован от немското Wismuth (Weisse Masse) – „бяла маса, бяло вещество“
Откритие Клод Франсоа Жофроа (1753 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
207Bi синт. 31,55 г. β+ 207Pb
208Bi синт. 3,68×105 г. β+ 208Pb
209Bi 100 % 1,9×1019 г. α 205Tl
210Bi радио 5,012 дни β- 210Po
α 206Tl
210mBi синт. 3,04×106 г. ИП 210Bi
α 206Tl
Бисмут в Общомедия

Бисмутът (Bi) (от латински: Bismuthum) е химичен елемент от група 15 на периодичната система. Той е сребристо-кафяв, крехък метал с лек розов оттенък. В сух въздух е химически устойчив. При загряване реагира с кислород (Bi2O3), халогени, азотна киселина, алкални основи.

Самородният бисмут се среща в минералите бисмутинит Bi2S3, бисмутит (BiO)2CO3 и др.

История[редактиране | редактиране на кода]

Находища[редактиране | редактиране на кода]

Добити количества и преработка
Количества в тонове (2006)
Място Държава Добиване Преработка
   1 Флаг на Китай Китай    3000 8500
   2 Флаг на Мексико Мексико    1180 1180
   3 Флаг на Перу Перу    950 600
   4 Флаг на Канада Канада    190 250
   5 Флаг на Казахстан Казахстан    140 115
   6 Флаг на Боливия Боливия    70 3
   7 Флаг на Русия Русия    55 11
   8 Флаг на България България    40 35
   9 Флаг на Румъния Румъния    40 30
   10 Флаг на Белгия Белгия     - 800
   11 Флаг на Япония Япония    - 510
   12 Флаг на Италия Италия    - 5

Получаване[редактиране | редактиране на кода]

Бисмутът се получава при взаимодействие на сулфида му с желязо:

,

или при последователно провеждане на процесите:

;
.

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Физични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Метал със сиво-кафяв до сиво-розов цвят и метален блясък, в твърдо агрегатно състояние. Бисмутът няма алотропни форми.

Металните му характеристики са много по-ясно изразени, в сравнение с арсена и антимона. Бисмутът е един от тези метали, които подобно на германий и галий увеличават втвърдяването (+3,3%). Бавното втвърдяване води до образуването на много характерно едри кристали. За разлика от повечето метали, електричното му съпротивление е по-голямо в твърдо състояние отколкото в течно.

Химични свойства[редактиране | редактиране на кода]

С металите образува сплави, за разлика от другите елементи в група 15, които образуват соли. Проявява както окислителни, така и редукционни свойства. С кислорода реагира при нагряване. Водородното му съединение BiH3 (бисмутин) е нестабилно, защото при стайна температура се разпада.

Изотопи[редактиране | редактиране на кода]

Изотопи
Изотоп Честота Период на
полуразпад
Тип
разпад
Енергия на
разпада
МeV
Продукт на
разпада
205Bi синт. 15,31 д. ε 2,708 205Pb
206Bi синт. 6,243 д. ε 3,758 206Pb
207Bi синт. 31,55 г. ε 2,399 207Pb
208Bi синт. 3.368.000 г. ε 2,880 208Pb

Приложение[редактиране | редактиране на кода]

Използва се за леснотопими сплави, печатарски сплави и сплави за мощни постоянни магнити; стопеният бисмут – като топлоносител в ядрената енергетика; съединенията му – за пигменти, свързващи вещества, антисептични средства и медикаменти.

До 1975 г. основния пазар за бисмута е бил във фармацевтичните продукти, които използвали около 40 % от произведения бисмут. Франция е била един от основните потребители с около 1000 тона годишно. Малки количества били използвани при лечението на диария, а по-големи – при запек. Много инциденти, някои фатални, довели до въвеждане на забрана от френските власти за употребата на бисмут във фармацевтичната индустрия в страната, а това от своя страна довело до срив на пазара му. Малки количества бисмут продължават да бъдат предписвани в други страни – САЩ и Азия. Използва се при лечението на диария и стомашни киселини[1]. Не много отдавна е било установено, че бисмутовият нитрат [Bi(NO3)3] в комбинация с антибиотик е ефикасно средство срещу бактериите, причиняващи стомашни язви.

В днешно време, фармацевтичният сектор отчита консумация на бисмут от 10 до 15 %.

През 16 век е бил използван от художниците като бял основен пигмент, а промишленото производство на метала е започнало в Саксония през около 1830 година.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. ((ru)) Моторкина Р.К., Новицкая Н.Я., Швайкова М.Д. Бисмут (Висмут). // Голямата медицинска енциклопедия (в 30 тома). 3 издание. Т. 4. Валин – Гамбия (Валин – Гамбия). Москва, Издателство „Съветска енциклопедия“, 1977. с. 576. Посетен на 1 юни 2018.