Bismut

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Bismut (dříve vizmut) patří mezi těžké kovy, které jsou známy lidstvu již od starověku. Slouží jako součást různých slitin, používá se při výrobě barviv a keramických materiálů.

Obsah 1 Základní fyzikálně - chemické vlastnosti 2 Výskyt a výroba 3 Využití 4 Sloučeniny

[editovat] Základní fyzikálně - chemické vlastnosti

Chemická značka Bi (lat. Bismuthum)

Relativní atomová hmotnost: 208,9804 amu

Atomové číslo: 83

Hustota: 9, 747 g/cm³

Tvrdost: 2,25 (Mohsova stupnice tvrdosti)

Teplota tání: 271,4° C, tj. 544,3 K

Teplota varu: 1 560 - 1564 °C, tj. 1 833 – 1 837 K (různé zdroje)

Těžký kovový prvek bílé barvy se slabým růžovým leskem, známý již od starověku. Jeho sloučeniny nejsou na rozdíl od většiny ostaních těžkých kovů toxické, vyskytuje se v nich v mocenství: Bi⁺³ a méně často jako Bi⁺⁵.

Snadno se rozpouští především v kyselině chlorovodíkové za přítomnosti i malých množství oxidačních činidel (HNO₃, H₂O₂ ...).

Elementární bismut má největší diamagnetickou konstantu ze všech známých kovových prvků, značně vysoký elektrický odpor a vykazuje nejvyšší hodnotu Hallova efektu ze všech kovů. Společně se rtutí má nejnižší tepelnou vodivost ze známých kovových prvků.

Po dlouhou dobu byl bismut ²⁰⁹Bi pokládán za stabilní, neměnný izotop, přestože to odporovalo teoretickým výpočtům stability atomových jader. Teprve v roce 2003 byl francouzskými atomovými fyziky ve Výzkumném institutu astrofyziky v Orsay podán důkaz, že bismut podléhá radioaktivní přeměně. Bismut je tedy nestabilním prvkem, který podléhá alfa-rozpadu s poločasem přibližně 2 x 10¹⁹ let, což z něj činí jeden z nejpomaleji se přeměňujících přirozených radioizotopů.

[editovat] Výskyt a výroba

Bismut je v zemské kůře velmi vzácným prvkem. Průměrný obsah činí pouze 0,2 ppm (mg/kg).V mořské vodě činí jeho koncentrace pouze 0,017 mikrogramy v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom bismutu přibližně 300 miliard atomů vodíku.

Hlavními minerály bismutu jsou bismutinit (psáno též bismutin), chemicky sulfid bismutitý Bi₂S₃, bismit jako oxid Bi₂O₃ a zásaditý uhličitan bismutit [(BiO) ₂CO₃]. Obvykle se vyskytuje jako příměs v rudách stříbra, zlata, cínu, mědi a olova, nichž se také nejčastěji průmyslově získává redukcí uhlím (koksem).

Nejvíce bismutu těží Čína, Mexiko, Peru a Bolívie. Pouze bolivijská ložiska poskytují jako primárními rudy minerály bismutu, v ostatních nalezištích tvoří bismut pouze příměsi v rudách jiných kovů.

[editovat] Využití

Významné uplatnění nalézá bismut jako legovaný prvek v různých slitinách.

Některé slitiny bismutu mají velmi nízký bod tání, často i pod bodem varu vody. Tohoto jevu se využívá při konstrukci automatických hasicích systémů (tzv. sprinklerů), které jsou montovány do výškových budov a automaticky začnou rozprašovat vodu při náhlém nárůstu teploty v okolí.

Vzhledem ke své nízké toxicitě se bismut stále častěji používá jako náhrada olova v nejrůznějších aplikacích – především jako složka pájek pro instalatérské práce, ale i při výrobě střeliva a broků.

Přídavek bismutu do slitin obvykle snižuje tvrdost materiálu a zvyšuje jeho kujnost. Slitina železa s bismutem je známa jako kujná litina a lze ji na rozdíl od běžné litiny snadno tvářet kováním i válcováním.

Slitiny bismutu obvykle při chladnutí mírně zvyšují svůj obem a slouží proto k lití do forem pro vytváření přesných replik a kopií různých předmětů.

V chemickém průmyslu je bismut součástí katalyzátorů pro výrobu akrylátových vláken. Při výrobě keramiky slouží bismut jako náhrada olova při přípravě glazur a barviv pro keramické materiály.

Slitina s manganem s názvem bismanol slouží pro výrobu velmi silných permanentních magnetů.

[editovat] Sloučeniny

Ve sloučeninách se bismut vyskytuje především v mocenství Bi⁺³.

Praktický význam má např. oxichlorid bismutitý BiOCl, netoxické barvivo známé jako perlová běloba nebo oxidusičnan BiO(NO₃) s názvem španělská běloba.

Řada různých sloučenin bismutu se používá v kosmetice a medicíně jako součást zásypů na poranění, součást různých desinfekčních prostředků a léků používaných při léčení žaludečních a střevních chorob.

---

Periodická tabulka chemických prvků

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

H

(přehled)

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

*

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

**

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Uub

Uut

Uuq

Uup

Uuh

Uus

Uuo

*Lanthanoidy

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

**Aktinoidy

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Skupiny prvků: Kovy - Nekovy - Polokovy - Blok s - Blok p - Blok d - Blok f