Bismuth

Bismuth er et kemisk grundstof med atomnummer 83 [3] . Tilhører den 15. gruppe af det periodiske system af kemiske grundstoffer (ifølge den forældede korte form af det periodiske system , det tilhører hovedundergruppen af V-gruppen eller til VA-gruppen), er i den sjette periode i tabellen . Grundstoffets atommasse er 208,98040(1) a. e. m. [1] Betegnes med symbolet Bi (fra latin Bismuthum ). Det simple stof bismuth er under normale forhold et skinnende sølvskinnende metal med en lyserød farvetone . Ved atmosfærisk tryk eksisterer det i en romboedrisk krystallinsk modifikation [2] .

Naturlig vismut, repræsenteret af en enkelt isotop 209 Bi, har længe været betragtet som et stabilt (ikke-radioaktivt) grundstof, men i 2003 blev dets ekstremt langsomme alfa-henfald eksperimentelt opdaget . Indtil dette punkt blev bismuth-209 betragtet som den tungeste af de nuværende stabile isotoper. Halveringstiden for bismuth ( 209 Bi) er (1,9 ± 0,2)⋅10 19 år , hvilket er ni størrelsesordener større end universets alder .

Navnets historie og oprindelse

Det formodentlig latinske Bismuthum eller bisemutum kommer af det tyske weisse Masse , "hvid masse" [4] .

I middelalderen blev bismuth ofte brugt af alkymister under eksperimenter. Minearbejdere, der udvinder malm, kaldte det tectum argenti, som betyder "sølvtag", mens de troede, at bismuth var halvt sølv.

Bismuth blev brugt ikke kun i Europa. Inkaerne brugte bismuth i processen med at lave kantede våben på grund af dets sværd blev kendetegnet ved deres særlige skønhed, og deres glans var forårsaget af iriserende oxidation, som var resultatet af dannelsen af en tynd film af bismuthoxid på metaloverfladen .

Vismut blev dog ikke tildelt et selvstændigt element, og man mente, at det var en række af bly , antimon eller tin . Bismuth blev første gang nævnt i 1546 i den tyske mineralog og metallurg Georgius Agricolas skrifter . I 1739 fandt den tyske kemiker I. G. Pott ud af, at bismuth stadig er et separat kemisk grundstof. Efter 80 år introducerede den svenske kemiker Berzelius første gang symbolet på grundstoffet Bi i den kemiske nomenklatur [5] .

At være i naturen

Indholdet af vismut i jordskorpen er 2⋅10 −5 vægtprocent, i havvand - 2⋅10 −5 mg/l [2] .

Det findes i malme både i form af sine egne mineraler og som en blanding i nogle sulfider og sulfosalte af andre metaller. I verdenspraksis udvindes omkring 90% af alt udvundet bismuth undervejs under den metallurgiske forarbejdning af bly-zink, kobber, tinmalm og koncentrater, der indeholder hundrededele og nogle gange tiendedele af en procent vismut.

Vismutmalme, der indeholder 1 % eller mere vismut, er sjældne. Vismutmineraler, der er en del af sådanne malme, såvel som malme af andre metaller, er naturligt vismut (indeholder 98,5-99% Bi), bismuth Bi 2 S 3 (81,30% Bi), tetradymit Bi 2 Te 2 S (56 3- 59,3 % Bi), cosalit Pb 2 Bi 2 S 5 (42 % Bi), bismuth Bi 2 O 3 (89,7 % Bi), bismuthit Bi 2 CO 3 (OH) 4 (88,5– 91,5 % Bi), wittikhenit Cu 3 BiS 3 , galenobismuthite PbBi 2 S 4 , aikinite CuPbBiS 3 .

Genetiske grupper og industrielle typer af aflejringer

Bismuth akkumuleres i forhøjede koncentrationer i aflejringer af forskellige genetiske typer: i pegmatitter , i kontaktmetasomatiske såvel som i høj- og mellemtemperatur hydrotermiske aflejringer. Vismut-korrekte aflejringer har en begrænset fordeling, og normalt danner dette metal komplekse malme med andre metaller i en række malmformationer af hydrotermiske aflejringer [6] . Blandt dem er følgende:

Wolfram - kobber - vismut
Aflejringer af dannelse af fem elementer (Co-Ni-Bi-Ag-U)
Guld -vismut
Arsen -vismut
Kobber-vismut
Kvarts -vismut

Verdensproduktion og -forbrug af bismuth

Bismuth er et ret sjældent metal , og dets globale produktion/forbrug overstiger knap 6.000 tons om året (fra 5.800 til 6.400 tons om året).

Indskud

Vismutaflejringer er kendt i Tyskland , Mongoliet , Bolivia , Australien (på øen Tasmanien ), Peru , Rusland og også i andre lande [7] .

Henter

Fremstillingen af bismuth er baseret på forarbejdning af polymetallisk kobber og blykoncentrater og bismuthmalme ved pyrometallurgi og hydrometallurgi . For at opnå bismuth fra bismuthsulfidforbindelser opnået ved den tilhørende forarbejdning af kobberkoncentrater, anvendes udfældningssmeltning med jernskrot og flusmiddel.

Processen foregår efter reaktionen:

{\mathsf {Bi_{2}S_{3}+3Fe\rightarrow 2Bi+3FeS))

I tilfælde af brug af oxiderede malme reduceres bismuth med kulstof under et lag af smeltelig flux ved temperaturer på 900-1000 °C:

{\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3C\rightarrow 2Bi+3CO))

Sulfidmalme kan omdannes til oxidmalme ved reaktionen:

{\mathsf {2Bi_{2}S_{3}+9O_{2}\rightarrow 2Bi_{2}O_{3}+6SO_{2))}

I stedet for kulstof kan natriumsulfit anvendes , som reducerer bismuthoxid ved en temperatur på 800 °C ifølge reaktionen:

{\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3Na_{2}SO_{3}\højrepil 2Bi+3Na_{2}SO_{4}}}

Vismutsulfid kan reduceres til bismuth med sodavand ved ca. 950°C eller med natriumhydroxid ved 500-600°C. Reaktionerne af disse processer har følgende form:

{\mathsf {4Bi_{2}S_{3}+12Na_{2}CO_{3}\rightarrow 8Bi+9Na_{2}S+3Na_{2}SO_{4}+12CO_{2))}

{\mathsf {4Bi_{2}S_{3}+24NaOH\rightarrow 8Bi+9Na_{2}S+3Na_{2}SO_{4}+12H_{2}O))

At opnå bismuth fra råt bly, som dannes under forarbejdning af blykoncentrater, består i at adskille bismuth ved hjælp af magnesium eller calcium. I dette tilfælde akkumuleres bismuth i de øvre lag i form af CaMg 2 Bi 2 -forbindelsen . Yderligere oprensning fra Ca og Mg sker under omsmeltning under et lag af alkali med tilsætning af et oxidationsmiddel ( NaNO 3 ). Det resulterende produkt udsættes for elektrolyse for at opnå et slam, som smeltes til rå bismuth [2] .

Den hydrometallurgiske metode til fremstilling af bismuth er kendetegnet ved højere økonomiske indikatorer og renheden af produktet opnået under forarbejdning af dårlige polymetalliske koncentrater. Metoden er baseret på processen med opløsning af vismutholdige malme, mellemprodukter, legeringer med salpeter- og saltsyre og efterfølgende udvaskning af de resulterende opløsninger. Udvaskning udføres ved hjælp af svovlsyre eller elektrokemisk udvaskning med natriumchloridopløsninger. Yderligere ekstraktion og oprensning af bismuth udføres ved ekstraktionsmetoder [8] .

Opnåelse af vismut med høj renhed er baseret på metoderne til hydrometallurgisk raffinering, zonesmeltning og to-trins destillation.

Fysiske egenskaber

Bismuth er et sølvhvidt metal med en lyserød farvetone. Otte krystallografiske modifikationer af bismuth er kendt, syv af dem blev opnået ved højt tryk. Under normale forhold er bismuth I stabil - krystaller af det trigonale system , rumgruppe R 3 m , celleparametre a = 0,4746 nm , α = 57,23 ° , Z = 2 . Ved et tryk på 2,57 GPa og en temperatur på +25 °C gennemgår vismutkrystalgitteret en polymorf transformation fra rhombohedral til monoklinisk med gitterparametre a = 0,6674 nm , b = 0,6117 nm , c = 0,330 nm 3,14 , βn 3,10 ° , rumgruppe C2m , Z = 4 ( modifikationsvismut II) . Ved tryk på 2,72 GPa , 4,31 GPa og omkring 5 GPa forekommer der også polymorfe transformationer af vismutkrystalgitteret. Ved et tryk på 7,74 GPa har bismuth et kubisk gitter, rumgruppe Im 3 m med en gitterparameter a = 0,3800 nm , Z = 2 (modifikationsvismuth VI). I trykområdet 2,3-5,2 GPa og temperaturer på 500-580 °C har bismuth et tetragonalt gitter med parametre a = 0,657 nm , c = 0,568 nm , Z = 8 (modifikationsvismuth VII). Ved et tryk på 30 GPa blev der også fundet en polymorf transformation [2] .

Overgangen af bismuth fra en fast til en flydende tilstand er ledsaget af en stigning i densiteten fra 9,8 g/cm 3 til 10,07 g/cm 3 , som gradvist aftager med stigende temperatur og ved 900 °C er 9,2 g/cm 3 . Den omvendte overgang af bismuth fra flydende til fast tilstand er ledsaget af en stigning i volumen med 3,3%. En stigning i massefylde under smeltning observeres kun i nogle få stoffer; et andet velkendt eksempel på et stof med denne egenskab er vand.

Den elektriske resistivitet af bismuth er 1,2 μΩ m ved +17,5 °C og stiger med temperaturen. Et interessant træk er, at resistiviteten falder under smeltning: for fast vismut (ved 269 ° C) er den 2,67 μΩ m , og i flydende tilstand (ved 272 ° C) er den kun 1,27 μΩ m .

Temperaturkoefficienten for lineær udvidelse er 13,4 10 −6 K −1 ved 293 K (+20 °C).

Sammenlignet med andre metaller har bismuth, ligesom kviksølv, lav varmeledningsevne , svarende til 7,87 W / (m K) ved 300 K.

Bismuth er en diamagnet med en magnetisk modtagelighed på -1,34 10 -9 ved 293 K , hvilket gør det til det mest diamagnetiske metal. En prøve af vismut, suspenderet på en tråd, afviger mærkbart til siden fra en stærk magnet, der er bragt op. Dette fænomen kaldes diamagnetisk levitation [9] .

Krystallinsk bismuth går ikke over i superledningstilstanden , selv når den afkøles til en temperatur i størrelsesordenen 10 mK . Der er dog tegn på, at superledning ved normalt tryk forekommer ved en temperatur på omkring 0,5 mK. I dette tilfælde er det kritiske magnetfelt kun 5,2 μT [10] .

Ved stuetemperatur er bismuth et sprødt metal og har en grovkornet struktur i et brud, men ved en temperatur på 150-250 °C udviser det plastiske egenskaber. Bismuth-enkeltkrystaller er også plastiske ved stuetemperatur, og med en langsom påføring af kraft bøjes de let. Samtidig kan du mærke processens "graduering" og endda høre en let knas - dette skyldes twinning , på grund af hvilken den elastiske spænding brat fjernes.

Elasticitetsmodul : 32–34 GPa.

Forskydningsmodul : 12,4 GPa [5] .

Isotoper

Naturlig vismut består af én isotop , 209 Bi, som tidligere blev betragtet som den tungeste stabile isotop, der findes i naturen. I 2003 blev den teoretiske antagelse tre årtier tidligere [12] imidlertid eksperimentelt bekræftet [11] . Den målte halveringstid for 209 Bi er (1,9±0,2)⋅10 19 år, hvilket er mange størrelsesordener længere end universets alder . Således er alle kendte isotoper af bismuth radioaktive. Naturlig bismuth, bestående af en 209 Bi isotop , er praktisk talt radioaktivt uskadelig for mennesker, da der på et år i et gram naturlig vismut i gennemsnit kun oplever omkring 100 kerner alfa-henfald, der bliver til stabil thallium -205.

Ud over 209 Bi kendes mere end tre dusin (indtil videre 34) isotoper, hvoraf de fleste har isomere tilstande . Blandt dem er der tre langlivede:

207 Bi 31,55 år;
208 Bi 3,68⋅10 5 år;
210m Bi 3.04⋅10 6 år .

Alle de øvrige er radioaktive og kortlivede: deres halveringstid overstiger ikke flere dage.

Bismuth-isotoper med massetal fra 184 til 208 og fra 215 til 218 blev opnået kunstigt, resten - 210 Bi, 211 Bi, 212 Bi, 213 Bi og 214 Bi - dannes i naturen og kommer ind i kæderne af radioaktivt henfald af kernerne af uranium-238 , uranium -235 og thorium-232 .

Kemiske egenskaber

I forbindelser udviser bismuth oxidationstilstande -3, +1, +2, +3, +4, +5. Ved stuetemperatur i tør luft oxiderer den ikke, men i fugtig luft er den dækket af en tynd oxidfilm. Opvarmning til smeltetemperatur fører til oxidation af bismuth, som forstærkes mærkbart ved 500°C. Når temperaturen når over 1000 °C, brænder den ud med dannelse af oxid Bi 2 O 3 [5] :

{\mathsf {4Bi+3O_{2}\ {\xrightarrow \ }2Bi_{2}O_{3))}

Samspillet mellem ozon og bismuth fører til dannelsen af oxid Bi 2 O 5 .

Opløser let fosfor. Brint i fast og flydende bismuth opløses praktisk talt ikke, hvilket indikerer en lav aktivitet af brint i forhold til bismuth. Kendte hydrider Bi 2 H 2 og BiH 3 - ustabile allerede ved stuetemperatur, giftige gasser. Bismuth interagerer ikke med kulstof, nitrogen og silicium [13] .

Interaktionen mellem bismuth og svovl eller svovldioxid ledsages af dannelsen af sulfider BiS , Bi 2 S 3 .

{\mathsf {Bi+S\ {\xrightarrow {510^{o}C}}\ BiS}}

{\mathsf {2Bi+3S\ {\xrightarrow {300-400^{o}C}}\ Bi_{2}S_{3}}}

Bismuth er resistent over for koncentreret saltsyre og fortyndet svovlsyre, men opløses i salpetersyre og perchlorsyre samt i aqua regia .

{\mathsf {Bi+4HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ Bi(NO_{3})_{3}+NO\uparrow +2H_{2}O))

{\mathsf {Bi+3HCl+HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ BiCl_{3}+NO\uparrow +2H_{2}O))

Bismuth reagerer med dinitrogentetroxid og danner bismuthnitrat :

{\mathsf {Bi+3N_{2}O_{4}\ {\xrightarrow {70-110^{o}C}}\ Bi(NO_{3})_{3}+3NO\uparrow }}

Det opløses med koncentreret svovlsyre for at danne bismuthsulfat :

{\mathsf {2Bi+6H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ Bi_{2}(SO_{4})_{3}+3SO_{2}\uparrow +6H_{2}O} }

Interaktionen mellem bismuth og fluor, klor, brom og jod ledsages af dannelsen af forskellige halogenider:

{\mathsf {2Bi+5F_{2}\ {\xrightarrow {600-700^{o}C}}\ 2BiF_{5}}}

{\mathsf {2Bi+3Cl_{2}\ {\xrightarrow {200^{o}C}}\ 2BiCl_{3}}}

Med metaller er det i stand til at danne intermetallider - bismutider [2] [14] .

Bismuth er også i stand til at danne organobismuth-forbindelser såsom trimethylbismut Bi(CH 3 ) 3 og triphenylbismut Bi(C 6 H 5 ) 3 .

Pris

Vismutpriserne på verdensmarkedet er ustabile, hvilket er bestemt både af udsving i udbud og efterspørgsel og af et fald eller stigning i blyproduktionen, hvilket henholdsvis fører til en stigning eller et fald i produktionen af vismut, som er en værdifuld medfølgende materiale i blyholdige koncentrater. Siden 1970'erne var den laveste pris på vismut $3,5/kg i 1980, og den højeste pris var $15/kg i 1989. I slutningen af 1995 var prisen på 99. 99% 8,8 dollars/kg [15] .

Priserne pr. kg produkt fra et lager i USA i perioden fra januar til september steg med 8,8 USD (fra 19,80 USD til 28,60 USD pr. kg (gratis ombord)).

Priserne for bismuth-barrer fra et lager i Rotterdam fra januar til september 2011 steg med $4,2 (fra $22,20 til $26,40 pr. kilogram (CIF)).

Afhængigt af metallets renhedsgrad er bismuth opdelt i flere kvaliteter. For at øge renheden er disse kvaliteter Vi2, Vi1, Vi00, GOST 10928-90 normaliserer indholdet af urenheder i disse kvaliteter ikke mere end henholdsvis 3%, 2% og 0,02% [16] . Meget rene kvaliteter af vismut Vi000 [17] , Vi0000 [17] fremstilles også . Prisen på metallisk vismut afhænger væsentligt af dens renhed. Den vægtede gennemsnitspris på verdensmarkedet ved udgangen af 2016 var omkring $10/kg [18] . Købere af højt oprensede kvaliteter er videnskabelige centre, især vismut bruges til syntese af andre elementer [19] .

Ansøgning

Metallurgi

Bismuth er af stor betydning for produktionen af såkaldte " automatiske stål ", især rustfrie, og letter i høj grad deres forarbejdning ved at skære på automatiske maskiner (drejning, fræsning osv.) ved en vismutkoncentration på kun 0,003%, ved samtidig uden at øge tendensen til korrosion . Bismuth bruges i aluminium-baserede legeringer (ca. 0,01%), dette tilsætningsstof forbedrer metallets plastiske egenskaber, forenkler dets forarbejdning.

Katalysatorer

Ved fremstilling af polymerer tjener bismuthtrioxid som en katalysator , og det bruges især til fremstilling af akrylpolymerer. I råoliekrakning finder bismuthoxid -chlorid nogen anvendelse .

Termoelektriske materialer

Bismuth anvendes i halvledermaterialer, der især anvendes i termoelektriske enheder. Disse materialer omfatter tellurid (termisk emf af bismuthtellurid 280 µV/K) og bismuthselenid . Der er opnået et højeffektivt materiale baseret på bismuth - cæsium - tellur til fremstilling af halvlederkøleskabe til superprocessorer.

Nukleare strålingsdetektorer

Af en vis betydning for produktionen af nukleare strålingsdetektorer er enkelt-krystal bismuthiodid . Bismuthgermanat (Bi 4 Ge 3 O 12 , kort betegnelse BGO) er et almindeligt scintillationsmateriale, der bruges i kernefysik , højenergifysik , computertomografi , geologi . Dette materiale kan sammenlignes med almindelige scintillatorer, idet det er strålingsbestandigt, har fremragende tidsstabilitet og er fuldstændig ikke -hygroskopisk . Bismuthgallat Bi 2 Ga 4 O 9 er også en lovende scintillator med en høj tidsmæssig opløsning . Dens anvendelse er stadig begrænset på grund af vanskeligheden ved at dyrke store enkeltkrystaller .

Lavtsmeltende legeringer

Vismutlegeringer med andre smeltelige stoffer ( cadmium , tin , bly , indium , thallium , kviksølv , zink og gallium ) har et meget lavt smeltepunkt (nogle er under kogepunktet for vand, og den mest smeltelige sammensætning med bismuth har et smeltepunkt +41 °C [20] ). De mest kendte er Woods legering og den (giftige cadmiumfrie ) Roses legering . Lavtsmeltende legeringer bruges som:

varmebærere;
loddemidler;
detaljer om brandalarm og automatiske brandslukningsanordninger;
specielle smøremidler, der fungerer i vakuum og ved høje temperaturer, når organiske smøremidler ikke er anvendelige;
ventildele, hvis smeltning åbner tværsnittet for strømmen af væsker og gasser, såsom raketbrændstoffer ;
sikringer i højeffekt elektriske kredsløb ;
tætningspakninger i ultrahøjvakuuminstallationer;
fikseringsmaterialer til brækkede lemmerknogler i medicin;
termometriske væsker i flydende termometre ;
materialer til fremstilling af investeringsmodeller i støberi mv.

Måling af magnetiske felter

Metalvismut af høj renhed bruges til at lave viklinger til måling af magnetiske felter , da den elektriske modstand af bismuth afhænger væsentligt og næsten lineært af magnetfeltet, hvilket gør det muligt at måle styrken af et eksternt magnetfelt ved at måle modstanden af en vikling lavet af det.

Produktion af polonium-210

Bismuth er af en vis betydning i nuklear teknologi i produktionen af polonium-210 , et vigtigt element i radioisotopindustrien.

Kemiske strømkilder

Vismutoxid blandet med grafit bruges som positiv elektrode i bismuth-magnesiumceller ( EMF 1,97-2,1 V med et specifikt energiforbrug på 120 W h /kg, 250-290 W h/dm³).

Blybismutat finder anvendelse som en positiv elektrode i lithiumceller.

Bismuth i en legering med indium bruges i ekstremt stabile og pålidelige kviksølv-bismut-indium-celler . Sådanne elementer fungerer godt i rummet og under de forhold, hvor spændingsstabilitet, høj specifik energiintensitet er vigtig, og pålidelighed spiller en afgørende rolle (for eksempel militær- og rumfartsapplikationer).

Bismuth-trifluorid bruges til fremstilling af ekstremt energikrævende lanthan-fluorid-batterier (teoretisk op til 3000 Wh/dm³, praktisk taget opnået - 1500-2300 Wh/dm³).

Bearbejdning af holdbare metaller og legeringer

Lavtsmeltende vismutlegeringer (f.eks. Wood 's legering, Rosenlegering osv.) bruges til fastgørelse af emner af dele fremstillet af uran , wolfram og deres legeringer og andre materialer, der er vanskelige at bearbejde ved at skære på metalskæremaskiner (drejebænke, fræseboring osv.).

Atomkraft

Den eutektiske bismuth-bly-legering bruges i flydende metalkølede atomreaktorer . Især i den sovjetiske ubådsflåde blev sådanne reaktorer brugt på K-27- ubåden og syv Project 705 (Lira) ubåde .

Det lille termiske neutronfangst tværsnit af bismuth og den betydelige evne til at opløse uran, kombineret med et betydeligt kogepunkt og lav aggressivitet over for strukturelle materialer, gør det muligt at bruge bismuth i homogene atomreaktorer, der endnu ikke har forladt det eksperimentelle udviklingsstadium .

Magnetiske materialer

Intermetallisk mangan-bismut er stærkt ferromagnetisk og produceres i store mængder af industrien for at opnå plastmagneter. En funktion og fordel ved dette materiale er evnen til hurtigt og billigt at opnå permanente magneter (udover ikke-ledende) af enhver form og størrelse. Derudover er dette magnetiske materiale ret holdbart og har en betydelig tvangskraft . Ud over forbindelser af bismuth med mangan kendes også magnetisk hårde forbindelser af bismuth med indium , krom og europium , hvis anvendelse er begrænset til specielle teknologiområder på grund af enten vanskeligheder med syntese (bismuth - chrom ) eller den høje pris af den anden komponent ( indium , europium ).

Brændselsceller

Vismutoxid (VIMEVOKS keramiske faser), doteret med oxider af andre metaller ( vanadium , kobber , nikkel , molybdæn , etc.), har en meget høj elektrisk ledningsevne ved temperaturer på 500-700 K og bruges til fremstilling af høje temperaturer brændselsceller .

Højtemperatursuperledningsevne

Keramik, som omfatter oxider af bismuth, calcium , strontium , barium , kobber , yttrium osv., er højtemperatur-superledere . I de senere år har undersøgelser af disse superledere afsløret faser, der har toppe af overgang til den superledende tilstand ved 110 K.

Produktion af tetrafluorhydrazin

Bismuth i form af små spåner eller pulver bruges som katalysator til fremstilling af tetrafluorhydrazin (fra nitrogentrifluorid ), der anvendes som raketbrændstofoxidationsmiddel.

Elektronik

En legering med sammensætningen 88 % Bi og 12 % Sb i et magnetisk felt udviser en unormal effekt af magnetoresistens ; højhastighedsforstærkere og kontakter er lavet af denne legering.

Wolframat , vanadatstannat , bismutsilikat og niobat er bestanddele af ferroelektriske materialer med høj temperatur.

Bismuth ferrit BiFeO 3 i form af tynde film er et lovende magnetoelektrisk materiale.

Bismuth er en af komponenterne i blyfri loddemidler, såvel som lavtsmeltende loddemidler, der bruges til montering af ekstremt følsomme mikrobølgekomponenter.

Medicin

Af forbindelserne af bismuth i medicin er dets trioxid Bi 2 O 3 mest udbredt . Det bruges især i den farmaceutiske industri til fremstilling af mange lægemidler til mave-tarmsygdomme [21] samt antiseptiske og helbredende midler. Derudover er en række antitumorlægemidler til behandling af onkologiske sygdomme for nylig blevet udviklet på grundlag heraf.

Bismuthoxid bruges i medicin som et røntgenfast middel og som fyldstof ved fremstilling af blodkar. Derudover er forbindelser som bismuthgallat , tartrat , carbonat , subsalicylat , subcitrat og bismuthtribromphenolat meget udbredt i medicin . Baseret på disse forbindelser er der udviklet mange medicinske præparater (herunder så vidt brugte som Vishnevsky-salve ).

Som antiulcuspræparater anvendes: bismuthtrikaliumdicitrat (bismutsubcitrat) ( ATX -kode A02BX05), bismuthsubnitrat (A02BX12), ranitidin - bismuthcitrat (A02BA07).

Bismuthcitrat (Bismuth(III)citrat, C 6 H 5 BiO 7 ) - anvendes til fremstilling af medier til isolering af salmonella.

Pigmenter

Bismuthvanadat bruges som pigment (lysegul farve).

Kosmetik

Bismuthoxidchlorid bruges som lysende middel til fremstilling af neglelak, læbestift, øjenskygge mv.

Jagt og fiskeri

Bismuth er relativt sikkert for miljøet. Dette tillader brugen af vismuthagl og synker i stedet for det traditionelle og giftige bly [22] .

Biologisk rolle

Indholdet af bismuth i den menneskelige krop er:

muskelvæv - 0,32 × 10 -5 %
knoglevæv - mindre end 0,2 × 10 -4 %
blod — ~0,016 mg/l
dagligt indtag med mad 0,005-0,02 mg.

Indholdet i kroppen af en gennemsnitlig person (kropsvægt ~ 70 kg) er lille, men nøjagtige data er ikke tilgængelige. Data om toksiske og dødelige doser mangler også [23] . Imidlertid er bismuth kendt for at have lav toksicitet, når det tages oralt. Dette virker uventet, da tungmetaller normalt er meget giftige, men det forklares med den lette hydrolyse af opløselige bismuthforbindelser. I området af pH- værdier, der findes i den menneskelige krop (med mulig undtagelse af maven), udfældes bismuth næsten fuldstændigt i form af uopløselige basiske salte. Men når bismuth tages sammen med stoffer, der er i stand til at omdanne det til en opløsning (glycerin, mælkesyre osv.), er alvorlig forgiftning mulig. Ved indtagelse af store mængder koncentrerede opløsninger af nitrat og andre bismuthsalte er en væsentlig fare den høje koncentration af fri syre, der dannes på grund af hydrolyse.

Tendensen til hydrolyse og lav toksicitet skyldes brugen af basiske salte (subcitrat, basisk nitrat osv.) af bismuth som lægemidler til behandling af mavesår . Udover at neutralisere syre og beskytte mavesækkens vægge med kolloidt sediment, er bismuth aktiv mod bakterien Helicobacter pylori , som spiller en væsentlig rolle i udviklingen af mavesår.

Se også

Liste over lande efter vismutproduktion

Noter

↑ 1 2 Meija J. et al. Grundstoffernes atomvægte 2013 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2016. - Bd. 88 , nr. 3 . - S. 265-291 . - doi : 10.1515/pac-2015-0305 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 Fedorov P. I. Wismut // Chemical Encyclopedia : i 5 bind / Kap. udg. I. L. Knunyants . - M . : Soviet Encyclopedia , 1988. - T. 1: A - Darzana. - S. 379-380. — 623 s. — 100.000 eksemplarer. - ISBN 5-85270-008-8 .
↑ Periodisk system på IUPAC 's websted .
↑ Nicholas C; norman. Kemi af arsen, antimon og vismut . - 1998. - S. 41. - ISBN 978-0-7514-0389-3 .
↑ 1 2 3 Udg. Dritsa M. E. Egenskaber ved elementer. - Metallurgi, 1985. - S. 292-302. — 672 s..
↑ Wolfson F. I., Druzhinin A. V. De vigtigste typer malmforekomster. — M .: Nedra, 1975. — 392 s.
↑ Venetsky Sergey Iosifovich. "Forretningsrejse" ud i rummet (vismut) // Om sjældne og spredte: historier om metaller. - M . : Metallurgi, 1980. - 184 s.
↑ Yukhin Yu. M., Mikhailov Yu. I. Kemi af vismutforbindelser og materialer. - SO RAN, 2001. - S. 19-21. - 360 sek.
↑ Eksperimenter med magnetisk levitation Arkiveret 15. februar 2012 på Wayback Machine (fin.)
↑ Om Prakash, Anil Kumar, A. Thamizhavel, S. Ramakrishnan. Bevis for bulksuperledning i rene vismut-enkeltkrystaller ved omgivende tryk // Videnskab . - 2017. - Bd. 355 . — S. 52–55 . - doi : 10.1126/science.aaf8227 .
↑ Pierre de Marcillac, Noël Coron, Gérard Dambier, Jacques Leblanc og Jean-Pierre Moalic. Eksperimentel påvisning af α-partikler fra det radioaktive henfald af naturlig vismut (engelsk) // Nature : journal. - 2003. - April ( bd. 422 , nr. 6934 ). - s. 876-878 . - doi : 10.1038/nature01541 . — . — PMID 12712201 .
↑ HG Carvalho, M. Penna. Alfa-aktivitet på 209 Bi (ubestemt) // Lettere al Nuovo Cimento. - 1972. - V. 3 , nr. 18 . - S. 720 . - doi : 10.1007/BF02824346 .
↑ Slavinsky M.P. Grundstoffers fysiske og kemiske egenskaber. - Statens videnskabelige og tekniske forlag for litteratur om jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, 1952. - S. 426-432. — 764 s.
↑ Lidin R.A. og andre kemiske egenskaber ved uorganiske stoffer: Proc. tilskud til universiteter. - 3. udg., Rev. - M . : Kemi, 2000. - 480 s. — ISBN 5-7245-1163-0 .
↑ Denisov V. M., Belousova N. V., Moiseev G. K. et al. Bismuth-holdige materialer: struktur og fysisk-kemiske egenskaber / Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. - Jekaterinburg, 2000. - 527 s.
↑ GOST 10928
↑ 1 2 GOST 16274.0-77, TU 48-6-114
↑ Bismuth. Pris på verdensmarkedet. . Hentet 7. april 2017. Arkiveret fra originalen 8. april 2017. (ubestemt)
↑ Transuraniske elementer. . Hentet 15. marts 2017. Arkiveret fra originalen 16. marts 2017. (ubestemt)
↑ IndAlloy 15, bestående af Bi (42,9%), Cd (5,10%), In (18,3%), Pb (21,7%), Hg (4,00%), Sn (8,00%). Matweb LLC. Materialeegenskabsdata .
↑ Motorkina R.K.; Novitskaya N. Ya. (gård.), Shvaykova M. D. (domstol.). Bismuth // Big Medical Encyclopedia : i 30 bind / kap. udg. B.V. Petrovsky . - 3. udg. - M .: Soviet Encyclopedia , 1977. - T. 4: Valin - Gambia. - S. 248-249. — 576 s. : syg.
↑ http://www.nordis.fi/patruunat/vihtavuori-haulikon-patruunat/ Arkiveret 5. juni 2011 på Wayback Machine -serien af vismut skudpatroner
↑ Emsley J. Elementer. — M.: Mir, 1993. — 256 s.

Litteratur

Chirkin VS Termofysiske egenskaber af materialer. - Statens forlag for fysisk og matematisk litteratur , 1959. - S. 187-192. — 356 s.

Links

Ordbøger og encyklopædier

I bibliografiske kataloger
BNE : XX544135 BNF : 12150872q GND : 4145722-5 J9U : 987007282559205171 LCCN : sh85014436 NDL : 00560691 NKC : ph118931

Vismutforbindelser _

Bismuth arsenat (BiAsO 4 )
Bismuthacetat ( Bi ( C2H3OO ) 3 )
Bismuth(I)bromid (BiBr)
Bismuth(II)bromid ( BiBr2 )
Bismuth(III)bromid (BiBr 3 )
Natriumbismutat (NaBiO 3 )
Dipraseodymium bismuthide (Pr 2 Bi)
Praseodymium bismuthide (PrBi)
Magnesium bismuthid (Mg 3 Bi 2 )
Natriumbismuthid (NaBi)
Nikkelbismut (NiBi)
Palladium bismuthid (PdBi)
Platinvismuth (PtBi)
Plutonium Bismuthide (PuBi)
Rhodium Bismuthide (RhBi)
Trikaliumbismuth (K 3 Bi)
Tripalladium bismuth (Pd 3 Bi)
Bismuthin (BiH 3 )
Bismuthyldichromat ((BiO) 2 Cr 2 O 7 )
Bismuthhydroxid (Bi(OH) 3 )
Bismuth(III)-iodat (Bi(IO 3 ) 3 )
Bismuth(II)iodid ( BiI2 )
Bismuth(III)iodid (BiI 3 )
Bismuthylcarbonat ((BiO) 2 CO 3 )
Bismuthmolybdat (Bi 2 (MoO 4 ) 3 )
Bismuth metahydroxid (BiO(OH))
Bismuthnitrat (Bi(NO 3 ) 3 )
Bismuthylnitrat (BiONO 3 )
Bismuthoxalat (Bi 2 (C 2 O 4 ) 3 )
Bismuth(II)oxid (BiO)
Bismuth(III)oxid (Bi 2 O 3 )
Bismuth(IV)oxid (BiO 2 )
Bismuth(V ) oxid ( Bi2O5 )
Bismuthoxid -bromid (BiOBr)
Bismuthoxid -iodid (BiOI)
Vismutoxid -fluorid (BiOF)
Bismuthoxid -chlorid (BiOCl)
Bismuthylperchlorat (BiOClO 4 )
Bismuth(II)selenid (BiSe)
Bismuth(III)selenid (Bi 2 Se 3 )
Bismuthsulfat (Bi 2 (SO 4 ) 3 )
Bismuth(II)sulfid (BiS)
Bismuth (III) sulfid ( Bi2S3 )
Bismuthsulfidiodid (BiSI)
Bismuthsulfidchlorid (BiSCl)
Bismuthtartrat (Bi 2 (C 4 H 4 O 6 ) 3 )
Bismuthtellurat (Bi 2 TeO 6 )
Bismuth(III) tellurid (Bi 2 Te 3 )
Vismuttetroxid (Bi 2 O 4 )
Vismutthioacetat ( Bi ( C2H3OS ) 3 )
Bismuththiocyanat (Bi(SCN) 3 )
Trimethylbismut (Bi(CH 3 ) 3 )
Triphenylbismut ( Bi ( C6H5 ) 3 )
Triethylbismut ( Bi ( C2H5 ) 3 )
Bismuth tribromphenolat (Bi(OC 6 H 3 Br 3 ) 3 )
Bismuth(III)phosphat (BiPO 4 )
Bismuth(III)fluorid (BiF 3 )
Bismuth(V)fluorid (BiF 5 )
Bismuth(I)chlorid (BiCl)
Bismuth(II)chlorid ( BiCl2 )
Bismuth(III)chlorid ( BiCl3 )
Bismuth(IV)chlorid (BiCl 4 )
Bismuthcitrat (BiC 6 H 5 O 7 )

Periodisk system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev

Han

Som

jeg

Om eftermiddagen

D y

Vedr

På

jfr

ingen

alkalimetaller	jordalkalimetaller	Lanthanider	Aktinider	overgangsmetaller
letmetaller _	Halvmetaller	ikke-metaller	Halogener	ædelgasser

Elektrokemisk aktivitet serie af metaller
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Tl , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au _