Висмут (латинское Bismuthum, обозначается Bi) — это элемент с атомным номером 83 и атомным весом 208,9804. Является элементом главной подгруппы пятой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Дмитрия Менделеева. В свободном не окисленном состоянии висмут представляет собой серебристо-серый металл с розоватым оттенком и выраженным металлическим блеском.
1. Висмут был известен с давних времен (первые упоминания о нем в химической литературе относятся к XV веку), только вот долгое время его считали разновидностью олова, свинца или сурьмы. Представление о висмуте как о самостоятельном химическом элементе сложилось лишь в XVIII веке, после того как в 1739 году немецким химиком И. Поттом была установлена его химическая индивидуальность.
2. Слово bismuthum или bisemutum якобы происходит от немецкого словосочетания weisse Masse, что в переводе означает «белая масса». Собственно, как «висмут» элемент введен в химическую номенклатуру в 1819 году шведским химиком Й. Берцелиусом.
Висмут 83. Часть 2. Применение висмута и его соединений.
3. В русской научной литературе сведения о висмуте имеются у Ломоносова в его «Первых основаниях металлургии». В «Словаре химическом» Кадета, изданном Севергиным в 1810 году, висмут и некоторые его соединения описаны довольно подробно и приведены многие синонимы названия: демогоргон (Demogorgon), глаура (Glaure), нимфа (Nimphe), стекловатое (хрупкое) олово (Etain de glace), серое олово (Etain gris). В начале XIX века висмут в России называли иногда визмутом и бисмутом.
5. Общая добыча и производство висмута составляла: в 30-х годах XX века – 600-700 тонн, в 60-х — 2600 тонн, в 70-х — 5380 тонн и в наше время — более 10 000 тонн. Главными производителями висмута в настоящее время являются Боливия, Перу, Мексика, Австралия и США. Кроме того, сырьевыми источниками висмута являются медные и свинцово-цинковые руды Японии, медные, свинцовые и серебряно-кобальтовые месторождения Канады, вольфрамовые месторождения России. В России месторождения, содержащие висмут, начали разрабатывать лишь в годы первой мировой войны, когда резко возросла потребность в лечебных и антисептических средствах. До этого препараты висмута ввозились в царскую Россию из Германии, но с началом военных действий на прежнего торгового «компаньона» рассчитывать, естественно, не стоило.
6. Этот металл одновременно довольно мягок и в тоже время хрупок, довольно тяжел (плотность 9,8 г/см3) и легкоплавок. Не обладая ковкостью и тягучестью, висмут легко измельчается в порошок.
7. Висмут в твёрдом состоянии имеет меньшую плотность, чем в жидком. Этим свойством обладают лишь немногие вещества, среди которых висмут и вода. При плавлении висмут уменьшается в объеме (как лед), т.е. твердый висмут легче жидкого.
8. У висмута есть еще одно редкое свойство: затвердевая, он значительно расширяется в объеме (на 3,32% при 271°C). Этим свойством пользуются, когда нужно получить очень точные и сложные по форме литые изделия. Это свойство также используется при получении сплавов, используемых в полиграфии для изготовления типографских шрифтов, а также в точном машиностроении.
🔥 На что способен ВИСМУТ?
9. Давление влияет на висмут иначе, чем на «нормальные» металлы. С ростом давления температура плавления висмута понижается, а у большинства металлов растет. Это необычное свойство считают следствием способности висмута расширяться при твердении и уплотняться при расплавлении.
10. При температуре 120-150 °С висмут становится ковким, горячим прессованием (при 240-250 °С) из него можно изготовить проволоку диаметром до 0,1 мм, а также пластинки толщиной 0,2-0,3 мм. Температура плавления 271,4 °C (висмут — один из самых легкоплавких металлов), температура кипения 1 564 °C.
11. В отличие от свинца, висмут и его пары не ядовиты.
12. Природный висмут имеет всего один изотоп — 209Bi. Долгое время он считался самым тяжелым из существующих в природе стабильных изотопов, однако в 2003 году в ходе экспериментов ученые доказали, что 209Bi α-радиоактивен с периодом полураспада 1,9±0,2∙1019 лет (что, впрочем, примерно в полмиллиарда раз больше возраста нашей планеты). Выходит, что все известные изотопы висмута радиоактивны.
13. В большинстве своем металлический висмут расходуется на производство легкоплавких сплавов, содержащих, кроме того, свинец, олово, кадмий (сплав Вуда, например). Чистый металлический висмут используют главным образом в энергетических ядерных реакторах в качестве теплоносителя.
14. Суммарно в организм человека с пищей, а также с воздухом и водой, поступает висмута в количестве 5-20 мкг/сутки. Токсическая и летальная дозы восемьдесят третьего элемента для человека не определены. Опасным считается хроническое поступление висмута в количествах 1-1,5 грамма в день.
15. Оказывается соединения висмута обладают противоспирохетозным действием и механизм их действия сводится к тому, что ионы висмута, проникая в спирохеты, связывают сульфгидрильные группы (SН) их ферментов. Это приводит к нарушению жизнедеятельности и гибели спирохет — возбудителей сифилиса. Подобные препараты вводятся внутримышечно, так как при приеме внутрь соединения, содержащие висмут, практически не всасываются из пищеварительного тракта. Правда при таком поступлении висмута в организм существует опасность поражения тех органов, в которых накапливаются ионы висмута. Кроме того, длительное (2 года) применение препаратов висмута с лечебной целью может привести к окрашиванию кожи в серый цвет.
16. Основной трибромфенолят висмута, или ксероформ, обладает ярко выраженным антибактериальным действием. В виде порошка и мазей его используют для лечения ран, фистул и ожогов. Входит в состав мази Вишневского. Нитрат висмута основной ВiОNО3 (викаир, викалин) оказывают вяжущее, противокислотное и умеренное слабительное действие.
17. Первая батарея термоэлементов, созданная примерно полтора столетия назад, была выполнена из спаянных проволочек сурьмы и висмута.
18. Висмут — сильнейший диамагнетик, причем эффект диамагнетизма на нем можно наблюдать в простых лабораторных условиях (в отличие от других доступных, но очень слабых диамагнетиков). Подвешенный на тонкой нити образец висмута заметно на глаз отталкивается от любого полюса магнита. Имея достаточно большие блоки висмута и мощный магнит, даже в домашних условиях можно увидеть, что силы отталкивания достаточно для того, чтобы оторвать магнит от опоры. Это так называемая диамагнитная левитация.
19. Во время разлива нефти в Мексиканском заливе, морских птиц заставляли глотать это вещество, чтобы вывести нефть, которая попала в их организм.
20. Оксохлорид висмута применяется как блескообразователь в производстве косметических средств — лака для ногтей, перламутровой губной помады, теней и др.
21. Довольно популярны украшения из кристаллов висмута.
Ещё по теме:
Ваш Промблогер №1 Игорь (ZAVODFOTO)!Подписывайтесь на мой канал, я Вам ещё много чего интересного покажу:https://zen.yandex.ru/zavodfoto
На данный момент я уже лично посетил более 400 предприятий, а вот и ссылки на все мои промрепортажи:
Я всегда рад новым друзьям, добавляйтесь и читайте меня в:
Источник: dzen.ru
Висмут
Ви́смут(лат. Bismuthum), Bi, химический элемент V группы короткой формы (15-й группы длинной формы) периодической системы ; атомный номер 83, атомная масса 208,9804. В природе один стабильный изотоп 209 Bi и короткоживущие радиоактивные изотопы с массовыми числами 210–215 (члены природных радиоактивных рядов); искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 185–216.
Историческая справка
Впервые висмут описан в рукописях алхимиков 15 в., но долгое время считался разновидностью олова, свинца или сурьмы. В 16–17 вв. использовался как компонент сплавов, соли применялись в медицине и для изготовления косметических средств. Химическая индивидуальность висмута установлена в 1739 г. немецким химиком И. Г. Поттом. Этимологические исследования указывают в качестве языка происхождения немецкий – weiße Masse (белая масса).
Распространённость в природе
Содержание висмута в земной коре 1,7·10 –5 % по массе. Основные минералы: самородный висмут , висмутин , бисмит , бисмутит , тетрадимит , козалит .
Синтетический висмут, покрытый оксидной плёнкой. Синтетический висмут, покрытый оксидной плёнкой.
Свойства
Конфигурация внешней электронной оболочки атома висмута 6s 2 6p 3 ; в соединениях проявляет степени окисления +3 (наиболее типична), +5, –3, очень редко +1 и +2. Электроотрицательность по Полингу 2,02; атомный радиус 182 пм, радиус иона Bi 3+ 117 пм ( координационное число 6). Энергия ионизации при последовательном переходе от Bi0 к Bi 5+ : 703, 1610, 2466, 4372, 5400 кДж/моль.
Висмут – серебристо-серый металл с розоватым оттенком, хрупкий. Может существовать в нескольких кристаллических модификациях , из которых при атмосферном давлении устойчива ромбоэдрическая. Висмут – один из самых легкоплавких металлов, tпл271,4 °C, tкип1564 °C; при 293 К плотность 9780 кг/м 3 , удельное электрическое сопротивление 130·10 –8 Ом·м, теплопроводность 8,41 Вт/(м·К). Висмут диамагнитен , удельная магнитная восприимчивость –1,684·10 –8 м 3 /кг.
При обычной температуре в сухом воздухе висмут устойчив; выше 600 °C окисляется до оксида Bi2O3. При нагревании реагирует с галогенами . При сплавлении с серой образует сульфид Bi2S3, с селеном и теллуром – соответственно селениды и теллуриды. Висмут не реагирует с H2, C, N2, Si. Жидкий висмут незначительно растворяет фосфор.
С большинством металлов при сплавлении образует интерметаллические соединения – висмутиды, например Na3Bi, Mg3Bi. Растворяется только в окисляющих кислотах, например в HNO3с образованием Bi(NO3)3, в царской водке с образованием BiCl3. С концентрированной H2SO4при нагревании образует гидросульфат BiH(SO4)2. Соединения Bi(V) – сильные окислители.
Большинство соединений висмута нетоксичны, поскольку при попадании в пищеварительный тракт подвергаются гидролизу с образованием малорастворимых продуктов, которые не всасываются через стенки желудочно-кишечного тракта. На этом основано применение лекарственных препаратов висмута, например основного нитрата висмута – смесь BiOOH, Bi(OH)2NO3и BiONO3. Поскольку висмут легко образует соединения с аминами, попадание растворимых соединений висмута в организм приводит к угнетению ферментов амино- и карбоксипептидаз.
Получение
Черновой висмут очищают хлорированием , иодированием, зонной плавкой ; висмут технической чистоты – растворяя металл в азотной кислоте и подвергая затем получившийся при этом нитрат висмута гидролизу с образованием BiO(NO3). На конечной стадии Bi(III) восстанавливают углеродом до металла.
Применение
Вследствие расширения объёма при переходе висмута из расплавленного состояния в твёрдое его сплавы с другими металлами используют при изготовлении литья сложного профиля. Легкоплавкие сплавы висмута (например, сплав Вуда с tпл68 °C, сплав Розе с tпл94 °C) применяют при изготовлении матриц и форм для литья пластмасс, легкоплавких пробок, предохранителей и прочего в противопожарной аппаратуре. Висмут – компонент припоев , баббитов и пр. Металлический висмут используется как полупроводниковый материал для термоэлектрических генераторов , расплавленный висмут – в качестве теплоносителя в ядерных реакторах . Сплавы висмута с марганцем – для производства мощных постоянных магнитов . Висмут входит в состав высокотемпературных сверхпроводников , например Bi2Sr2CaCu2O8+δи Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ. Висмут и его соединения применяют в производстве лекарственных и косметических средств, красителей .
Зайцев Дмитрий Дмитриевич . Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2006.
в 12:30 (GMT+3) Обратная связь
Информация
Области знаний: Общие вопросы химии Символ: Bi Атомный номер: 83 Группа элементов: Постпереходные металлы Относительная атомная масса: 208,9804 а. е. м. Радиус атома: 182 пм Электроотрицательность: 2,02 ед. по шкале Полинга Агрегатное состояние: Твёрдое Плотность при н. у.: 9,78 г/см³ Температура плавления: 271,4 °C Температура кипения: 1564 °C
Источник: bigenc.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