Свинец, сурьма или олово? До 18-го века ученые задавались этим вопросом, глядя на висмут. Говоря, к примеру, о свинце, элемент называли его легчайшей, беднейшей и дешевейшей разновидностью. Понятие можно найти в словаре алхимии Руланда, выпущенном в 1612-ом году. Химическая индивидуальность висмута выявлена химиком по фамилии Потт.
Обозначение для элемента придумал швейцарец Йенс Берцелиус. Что касается происхождения имени металла, его дали немецкие горняки. Они называли руды с висмутом wis mat, то есть «белой массой». Элемент, действительно, белесый. Однако, это не отличительное свойство. Уникальным металл делают другие параметры.
Висмут 83. Часть 2. Применение висмута и его соединений.
О них и поговорим.
Химические и физические свойства
Висмут – металл, который можно сравнить с водой. В жидком состоянии она плотнее, чем в твердом. Это отличает и висмут. Расплавляясь, он, как и лед, уменьшается в объеме. Получается, твердый металл легче текучего.
За счет уплотнения при плавлении, висмут необычно реагирует на давление.
Температура перехода из твердого вещества в жидкость падает при его повышение. Текучую массу можно получить уже при 270-ти градусах Цельсия. При 1000 градусах висмут сгорает. Если же воздействовать давлением на другие металлы, температура их плавления лишь вырастит.
Висмут – основной, наиболее мощный в природе диамагнетик. Это значит, что металл отталкивается от обоих полисов магнита. Если поместить слиток между плюсом и минусом, он встанет по центру. Явление названо диамагнитной левитацией. Сила воздействия висмута столь сильна, что способна отсоединить магнит от опоры.
Если сравнивать элемент с сурьмой, разнятся металлические свойства. У висмута они преобладают. У сурьмы больше неметаллических параметров, к примеру, нет выраженного блеска. 83-ий же элемент таблицы Менделеева сверкает, «рождая» розоватые всполохи.
Отличает висмут и пластичность. Металл мягок но, при этом, хрупок. Окисление элемента неоднозначно. В сухом воздухе вещество можно принять за благородное, — патина не образуется. Во влажной же атмосфере формируется оксид висмута.
Поверхность металла покрывается пленкой, мутнеет.
Создавая для металла висмут инструкцию по применению, химики указывают, что он не вступает в реакции со щелочами. Инертен элемент и к разбавленным кислотам. Но, если использовать концентраты, выпадают соли висмута. С металлами реакция активна, образуются висмутиды. Это группа минералов, в числе которых майдонит, фрудит и майченерит.
Применение висмута
Висмут применение нашел в металлургии. Элемент необходим для создания легкоплавких сплавов. Металл добавлен, к примеру, в Вуду. Он применяется в противопожарных системах. Показатель плавления сплава ниже температуры кипения воды.
Купить металл стремятся и предприятия, производящие литые изделия сложных форм. В них важно соблюсти точность параметров. Пригождается свойство висмута увеличиваться в объеме, при затвердении. Добавка металла помогает сплавам вплотную примкнуть к формам, повторить их контур на 100%.
Соединяясь с марганцем, висмут приобретает ферромагнитные свойства. Будучи помещенным в магнитное поле, сплавы и сами становятся магнитами. На их производство и пускают соединения на основе висмута и марганца. Оксиды 83-го элемента используют в производстве керамики, стекла, оптически приборов. Здесь висмут играет роль катализатора.
Препараты висмута есть на аптечных полках. В фармацевтике пригождается трибромфенолят металла, а так же, ксероформ. Эти соединения активно борются с бактериями. Поэтому, порошки с висмутом используют при заживлении ран, обеззараживании ожогов и фистул. Металл добавлен, к примеру, в мазь Вишневского.
Нитрат висмута известен медикам, как вяжущее средство и умеренное слабительное. Соединение именуют викаиром.
Висмут трикалия – основа противоязвенных лекарств. Они выпускаются в форме таблеток с тонкой оболочкой. Некоторые из них прописывают и при гастритах. Так, висмута дицитрат трикалия содержат препараты Де-Нол, Тримо, Вентрисол и Пилоцид.
Соединения 83-го элемента добавляют, так же, в лекарства от сифилиса. Его возбудитель – спирохеты. Эти бактерии гибнут в присутствии висмута, связывающего сульфидные группы микроорганизмов.
Свое место висмут занял и в косметологии. Оксохлорид вещества – блестки во многих декоративны средствах. Пудра, тени, румяна с эффектом сияния нередко содержат 83-ий металл. Косметологи обратили на него внимание еще во времена Возрождения.
Тогда была мода на белоснежную кожу – признак аристократии. Азотнокислый висмут помогал представителям высшего сословия «не упасть лицом в грязь».
Соль именовали испанскими белилами и использовали в качестве пудры. Азотнокислый висмут – соль. Соли металла нужны дорожникам. Видели на трассах знаки, рисунки на которых начинают светиться, если на них направлены фары? Секрет цветовых вспышек – соли висмута.
Добыча висмута
Редкий металл. Это про висмут. Инструкция по его добычи касается, как правило, руд свинца, олова, меди и вольфрама. В них 83-го металла около 0,006%. Их извлекают попутно путем выщелачивания руды.
Для этого используют соляную кислоту с последующей экстракцией.
При производстве сплавов меди и свинца висмут получают путем рафинирования. Металл частично переходит в пыль, пары. Их собирают и отправляют на дальнейшую переработку, точнее, восстановление. Его добиваются электролитическим путем или работая со слитками свинца.
В природе есть и руды висмута. Содержание ценного элемента в них – 1%. Но, такие породы встречаются редко и в небольших объемах. Общий запас металла оценивается в 320 000 тонн на весь мир. 240 из них находятся в недрах Китая.
Поэтому, Поднебесная – лидер производства висмута. В год КНР поставляет на рынок 6 000 тонн. 1 000 тон добавляет Мексика. По 100-150 тонн производят в Казахстане и Канаде.
По 10 000 тонн висмута обнаружено в Боливии и Перу. Но, эти страны почти не разрабатывают запасы. Кстати, 83-ий элемент, как и прочие металлы, встречается в самородной форме. Слитки встречаются в связке с топазами, турмалинами и бериллом. Содержание висмута в самородках – около 99%.
Но, такие камешки встречаются еще реже руд редкого металла.
Цена висмута
На висмут цена редко опускается ниже 2 000 рублей за килограмм. Такая стоимость указывается в закупках с минимальным объемам. То есть, сэкономить можно лишь при заказе от 5-ти, 10-ти, 16-ти килограммов. Если же брать только 1 000 граммов, заплатить придется не меньше 3 100 рублей. Стандартная цена – от 4 000-ех до 6 000 рублей.
Менеджеры завода устанавливают цену, опираясь на индексы Лондонской биржи цветных металлов. Как правило, стоимость килограмма висмута варьируется в пределах 3 000 – 4 000 рублей. Объемы производства предприятия позволяют торговать центнерами, что значительно сокращает расходы при крупных закупках.
Источник: tvoi-uvelirr.ru
Висмут — металл с широким спектром применения
Продолжаем рассказ о висмуте. Из этой статьи вы узнаете о том, где применяется этот металл и какие интересные особенности ему присущи. В частности, является ли он радиоактивным, как его применяли орнитологи и какие болезни лечат с помощью висмутосодержащих препаратов.
Это интересно
До недавнего времени единственный природный изотоп висмута считался стабильным, но в 2003-м году была доказана его радиоактивность. Правда, период его полураспада в несколько десятков раз больше, чем возраст нашей Вселенной. Так что в плане радиоактивности природный висмут для человека совершенно безопасен.
Из-за нерастворимости соединений висмут считается экологически безопасным веществом. Более того, во время аварии нефтедобывающей платформы в Мексиканском заливе орнитологи кормили морских птиц препаратами висмута для вывода нефти, попавшей в их организм.
Сферы применения висмута
Основным потребителем висмута выступает металлургия. Сталь и алюминий, содержащие всего несколько сотых долей процента Bi, гораздо легче обрабатывать на станках. Сплавы висмута с кадмием, свинцом, цинком и другими металлами позволяют получить вещества с температурой плавления ниже 100 °С. Такие сплавы выплавляют для изготовления:
— плавких предохранителей, плавких клапанов;
— бессвинцовых и легкоплавких припоев;
— баббитов для подшипников;
— деталей на замену вредных для окружающей среды свинцовых, например, грузил для удочек, вентилей водопроводных систем, дроби для охотничьих патронов;
— колпаков для бронебойных снарядов;
— смазок и уплотнительных прокладок для работы в вакууме;
— термометрических жидкостей для термометров;
— теплоносителей для атомных реакторов;
— материала для фиксирования переломов в травматологии, для протезирования в стоматологии;
— материалов для моделирования в литейном производстве.
Особо чистый висмут идет на изготовление приборов для измерения магнитных полей, так как его сопротивление почти линейно изменяется в зависимости от величины магнитного поля.
Нельзя не упомянуть, что из красивых кристаллов чистого висмута делают изысканные ювелирные украшения.
Сплавы висмута с марганцем, хромом, индием или европием используются для производства высококачественных мощных и долговечных постоянных магнитов. Соединения висмута идут на получения магнитоэлектрических, высокотемпературных сегнетоэлектрических, термоэлектрических, сверхпроводящих материалов.
— Оксид Bi с небольшими добавками других металлов применяется для изготовления электрохимических топливных элементов, способных работать при 500-700 °К.
— Соединения с галлием, иодом, германием востребованы как детекторы ионизирующего излучения в приборах для компьютерной томографии, ядерной физики, геологии.
— Сплавы и соединения широко применяются для изготовления энергоемких, стабильных и надежных аккумуляторов. Например, в батареях для космических и военных аппаратов.
— Оксид и нитрат висмута — катализаторы в технологии производства полимеров на основе акрила; висмут в виде стружки — катализатор для изготовления окислителей для ракетного топлива.
— Используется для получения полония-210; в нефтепереработке; для производства пигментов, низкотемпературных эмалей для керамики; лака для ногтей.
— В медицине соединения висмута входят в состав препаратов, применяющихся для лечения ЖКТ, онкологических заболеваний; антисептиков, ранозаживляющих средств; контрастного вещества для рентгеноскопии. Висмутосодержащие препараты — один из немногих средств, эффективных против бактерии, вызывающей язвенную болезнь желудка.
Обратите внимание, что в нашем магазине вы можете по хорошим ценам купить как нитрат висмута, так и государственный стандартный образец состава раствора ионов «Висмут (III)».
Источник: pcgroup.ru
Висмут — производство и применение
Висмут (Bi) – редкоземельный металл, относящийся к V группе периодической системы Менделеева. Долгое время висмут считался разновидностью других элементов – олова, сурьмы и свинца, и лишь в XVIII веке было доказано, что это самостоятельный элемент.
Такое заблуждение было связано с тем, что самородный висмут очень редко встречается в природе. Как правило, он содержится в виде примеси в других рудах – оловянных, медных, свинцовых и т.д.
В зависимости от типа примесей, содержащихся в концентрате, получение чистого висмута может производиться различными методами: окислительным рафинированием, сплавлением с серой, зейгерованием и т.д.
В готовом виде висмут представляет собой металл серебристого цвета с розоватым отливом. Обладает низкой теплопроводностью, хрупкостью, отрицательной магнитной восприимчивостью, устойчивостью к воздействию соляной и серной кислот. Он широко применяется в различных областях промышленности – от металлургии и атомной энергетики до медицины. Кроме того, висмут легко образует собственные минералы – на сегодняшний день их известно более сотни. Среди таких минералов наиболее востребованы в промышленности сульфсоли висмута и висмутин.
Химические свойства висмута
Висмут обладает выраженными инертными свойствами, благодаря чему он не окисляется на воздухе и не вступает в реакцию с рядом кислот. При сильном нагревании висмут сгорает, образуя оксид, для которого характерны все качества основных оксидов. Оксид висмута, реагируя с кислотами, образует соли.
Висмут не растворяется в соляной и слабой серной кислотах, для его растворения применяется азотная кислота, с которой он образует нитрат висмута. При реагировании с концентрированной серной кислотой висмут образует сульфат висмута – неорганический реактив, широко применяющийся для лабораторного анализа.
Висмут – достаточно хрупкий и при этом мягкий металл. Температура плавления +271°С. Висмут, нагретый до +150°С, изменяет свои качества и из хрупкого становится пластичным. Для него характерно необычное свойство – остывая, висмут увеличивается в объеме (аналогично тому, как вода, замерзая, образует более объемный лед).
Висмут отличается низкой теплопроводностью, что также нехарактерно для металлов в целом. И обладает наиболее выраженными диамагнитными качествами среди всех известных металлов.
С самими металлами этот элемент также способен реагировать, образуя интерметаллиды – висмутиды, часть из которых тоже нашла применение в современной промышленности. Так, например, висмутид платины используется в качестве перспективного катализатора в топливных элементах. Также висмут реагирует с органикой, образуя висмуторганические соединения.
Сферы применения висмута
В настоящее время ключевым потребителем висмута является металлургическая промышленность. Сплавы висмута с различными металлами (свинец, цинк и т.д.) имеют низкую температуру плавления (менее +100°С). Они широко применяются при изготовлении плавких предохранителей, припоев, клапанов и др.
В России единственным производителем висмута является НПО Феникс, Санкт-Петербург. Висмут выпускается на производстве в виде 16 килограммовых плит, марок: Ви00, Ви1 и Ви2. Вся выпускаемая продукция проходит строжайшей контроль аккредитованной и сертифицированной лаборатории.
Магнитные свойства висмута делают его оптимальным при изготовлении приборов, измеряющих магнитные поля. Кроме того, этот металл используется при получении магнитоэлектрических материалов. Интерметаллид висмута с марганцем применяется для изготовления пластичных магнитов, позволяя в больших количествах производить недорогие постоянные магниты с диэлектрическими качествами.
Значительную роль играет висмут в производстве нержавеющих сталей, облегчая также их обработку на станках. При добавлении висмута в алюминиевый сплав повышается пластичность последнего.
Фармацевтическая промышленность также является крупным потребителем висмута. В частности, этот металл выступает компонентом многих антисептиков и ранозаживляющих препаратов. Оксохлорид висмута является ренгтеноконтрастным веществом, применяемым при проведении обследований с контрастированием.
Химическая промышленность использует соединения висмута в качестве катализатора. С его помощью получают акриловые полимеры, выполняют крекинг нефти и др.
Сфера применения висмута включает также: изготовление полупроводниковых материалов и детекторов ядерного излучения, производство химических источников тока, изготовление стекла и керамики и многое другое.
Источник: npo-fenix.ru