Бисмут

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Бисмут
Bismuth crystals and 1cm3 cube.jpg
Спектрални линии на бисмут
ОловоБисмутПолоний
Sb

Bi

Mc
Периодична система
Общи данни
Име, символ, № Бисмут, Bi, 83
Група, период, блок 156р
Химическа серия 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 208,98038 u
Атомен радиус (изч.) 170 (143) pm
Ковалентен радиус 146 pm
Радиус на ван дер Ваалс 240 pm
Степен на окисление 1,3,5
Оксид слабо киселинен
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
2.02
Йонизационна енергия I: 703.28 kJ/mol
Физични свойства
Агрегатно състояние Твърдо вещество
Кристална структура ромбоедрична
Плътност 9780 kg/m3
Температура на топене 544,4 K
(271,25 °C)
Температура на кипене 1837 K
(1563,85 °C)
Моларен обем 21,31х10-6 m3/mol
Специф. топлина на топене 11,3 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 104,8 kJ/mol
Скорост на звука 1790 m/s
Специф. топл. капацитет 122 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост 0,867х106 S/m
Топлопроводимост 7,87 W/(m·K)
Бисмут в Общомедия
сивочервен с метален блясък

Бисмутът (хим. означение Bi – от латинското му име Bismuthum) е химичен елемент от V група на периодичната система. Той е сребристобял, крехък метал с 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:

Bi2S3 + 3Fe → 2Bi + 3FeS,

или при последователно провеждане процесите:

2Bi2S3 + 9O2 → 2Bi2O3 + 6SO2↑;

Bi2O3 + 3C → 2Bi + 3CO↑.

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Физични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Метал със сивочерен до сивочервеникав цвят и метален блясък, в твърдо агрегатно състояние. Бисмутът няма алотропни форми.

Металните характеристики са много по ясни отколкото при арсен и антимон. Бисмута е един от тези метали, които подобно на Германий и Галий увеличават втвърдяването (+3,3%). Бавното втвърдяване причинява образуването на много характерно големи 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 от 5А група, които образуват соли. Проявява както окислителни, така и редукционни свойства. С кислорода реагира при нагряване. Водородното му съединение BiH3 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
Bi205 синт. 15,31 д. ε 2,708 Pb205
Bi206 синт. 6,243 д. ε 3,758 Pb206
Bi207 синт. 31,55 г. ε 2,399 Pb207
Bi208 синт. 3.368.000 г. ε 2,880 Pb208

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 година основния пазар за бисмут бил във фармацефтичните продукти които отчитали около 40%. Франция била един отосновните потребители с около 1000 тона годишно. Малки количества били използвани за лечения на диария, а големи количества при запек. Много инциденти, някои фатални, довели до забрана от френските власти за употребата на бисмут във фармацефтичната индутрия в страната, а това от своя страна довело до срив на пазара му. Все пак малки количества Бисмут продължават да бъдат предписвани в други страни – САЩ и Азия например срещу диария и стомашни киселини. Не много отдавна беше установено, че Бисмут е нитрат във връзка с антибиотик е много ефикасен агент срещу бактерията причиняваща стомашни язви.

По настоящем фармацефтичния 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.