Bizmut | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bizmutminta. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozíció a periódusos rendszerben | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Szimbólum | Kettős | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vezetéknév | Bizmut | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomszám | 83. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Csoport | 15 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Időszak | 6 th időszakban | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blokk | Blokk o | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elem család | Szegény fém | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronikus konfiguráció | [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az elektronok által energiaszint | 2, 8, 18, 32, 18, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az elem atomtulajdonságai | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomtömeg | 208,98040 ± 0,00001 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomsugár (számított) | 160 pm ( 143 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalens sugár | 148 ± 16 óra | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals sugara | 152 óra | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidációs állapot | 3 , 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitás ( Pauling ) | 2.02 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxid | Sav | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionizációs energiák | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re : 7,2855 eV | 2 e : 16,703 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 25,56 eV | 4 e : 45,3 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 56,0 eV | 6 e : 88,3 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A legtöbb stabil izotóp | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Egyszerű test fizikai tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rendes állapot | Szilárd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Térfogat | 9,79 g · cm -3 ( 20 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristály rendszer | Rhombohedral | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keménység | 2,5 (Mohs) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szín | Ezüst- irizáló | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúziós pont | 271,4 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Forráspont | 1564 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúziós energia | 51 816 J · kg -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Párolgási energia | 151 kJ · mol -1 ( 1 atm , 1564 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Moláris térfogat | 21,31 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gőznyomás |
1,013 × 10 -4 kPa ( 400 ° C ) 1,013 × 10 -1 kPa ( 600 ° C ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hangsebesség | 1790 m · s -1 , hogy 20 ° C-on | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tömeges hő | 122 J · kg -1 · K -1 ( 20 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektromos vezetőképesség | 0,867 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hővezető | 7,87 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Különféle | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100,028,343 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o EC | 231-177-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Óvintézkedések | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Porított állapot :
Figyelem H228, P210, P370 + P378, H228 : Gyúlékony szilárd anyag P210 : Hőtől / szikrától / nyílt lángtól / forró felületektől tartandó. - Tilos a dohányzás. P370 + P378 : Tűz esetén: Használja a… oltást. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ellenőrizetlen termékEzt a terméket a WHMIS osztályozási kritériumai szerint nem ellenőrzik. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szállítás | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
40 : tűzveszélyes szilárd vagy önreaktív vagy önmelegedő anyag UN szám : 3089 : Tűzveszélyes fémpor, NSA osztály: 4.1 Címke: 4.1 : Gyúlékony szilárd anyagok, önreaktív anyagok és deszenzibilizálatlan robbanékony szilárd anyagok Csomagolás: II . Csomagolási csoport : közepesen veszélyes anyagok; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SI és STP mértékegységei, hacsak másként nem szerepel. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A bizmut a kémiai elem a atomszámú 83, Bi szimbólum. Ez az ötödik és utolsó eleme a csoport a nitrogéncsoport (csoport n o 15). Mérgező, de kevesebb, mint az ólom, amelyet ezért bizonyos felhasználások esetén hajlamos pótolni, és nem nyomelem : nincs ismert élettani szerepe. Állítólag nagyon gyengén jelen van az állati organizmusokban, környezeti kinetikáját és az organizmusokat kevéssé tanulmányozták (ellentétben más közvetlen közelében lévő nehézfémekkel).
Ez elméletileg képest foszfor P, antimon Sb és az arzén As, tartozó csoport 15 , hanem ón Sn és ólom Pb tartozó csoport 14 . A 15. csoport egymást követő elemei (nitrogén N, foszfor P, arzén As, Sb antimon és bizmut) egyre inkább hajlamosak stabil szulfidok képződésére, nem pedig oxidokra: a bizmut egyértelműen kalcofil .
Ezt a ritka elemet, amelynek tiszta testét ( natív bizmut ) és a fő vegyületeket viszonylag jól felismerték, különösen a főbb európai bányaközpontokban, legalábbis a középkor vége óta, megkülönböztették a natív antimontól, amellyel úgy tűnik, hogy rendelkezik gyakran zavart az antikvitás idején, egészen addig a pontig, hogy nevét az arab bi '' ithmid "antimonhoz közeli " adaptációjából kapta .
Ezt pontosan leírta és azonosította 1753-ban a fiatalabb Claude Geoffroy vegyész, aki elválasztotta az ólomtól. A kémiai szimbólum Bi javasolta a svéd kémikus Berzelius a 1814 .
A fizikusok már régóta az osztályozás utolsó stabil elemének tekintik .
Mérgező hatásait (az egyszerű test és vegyületei esetében) régóta összekeverik az ólommal vagy ónnal .
Az egyszerű bizmuttest gyenge ezüstfehér fém , fényes vöröses árnyalattal, kemény és törékeny, sói és gőzei mérgezőek.
Atomelektronikai szerkezete megfelel az [Xe] (4f) 14 (5d) 10 (6s) 2 (6p) 3 képletnek . Az azonos kvantumállapotú elektronok adományozása vagy eltávolítása - ha a spin kivételével - indokolja a +3 és a +5 oxidációs fokot , az első fok sokkal gyakoribb a vegyületeiben, mert a másodikat ellensúlyozza a a dublett, figyelemre méltó gömbszimmetriájával kombinálva. A Bi 3+ ion ionsugara 1,2 Å körül van , a Bi 5+ ioné pedig 0,74 Å-re csökken .
A bizmut folyékony fázisa sűrűbb, mint a szilárd fázisa, ez a ritka tulajdonság, amelyet megoszt a vízzel és a szilíciummal . Mint ilyen, gyakran szövetkezik az ólommal , az egyik terjeszkedése és a másik összehúzódása kompenzálja egymást.
A bizmutnak 35 ismert izotópja van , atomtömegük 184 és 218 u között változik . Ennek azonban csak egy, a természetben valóban megtalálható, természetesen előforduló izotópja van, a 209 bizmut , amely a bizmutot mononukleád elemgé teszi . Ez hosszú idő óta az izotóp, mint a stabil, és úgy ítélte meg, a legnehezebb stabil izotóp , és a végterméket a bomlási lánc a neptúnium-237 (vagy a plutónium 241 ). Valójában ez volt látható Institute of Space Astrophysics az Orsay hogy 2003-ban ez volt a radioaktív egy felezési jelentősen, 19 x 10 18 év alatt több, mint egy milliárd alkalommal a az Univerzum korát .
Instabil jellegét elméletileg megjósolták. 3,14 MeV energia α-átmenetével bomlik , hogy stabil tallium 205- t kapjon . Nagyon hosszú felezési ideje miatt továbbra is stabilnak tekinthető minden alkalmazásában, de ez a felfedezés tudományosan fontos, amennyiben érvényesíti az elméleti jóslatokat. A legnehezebb, legalább egy stabil izotóppal rendelkező elem tehát ólom.
Az 1860-as évektől félig ipari módon szulfidércjeiből (főleg bizmutitból) gyártják, vagy ennek hiányában a hozzá kapcsolódó oxidált ércekkel ma már nem foglalkoznak speciális termeléssel; több mint egy évszázada az ólom finomításának, kisebb részben réz , ón, ezüst , arany és különösen volfrám finomításának mellékterméke .
Az 1990-es években az érc főleg három országból származott (Bolívia, Mexikó, Peru), de Japán és Kanada, kisebb részben Spanyolország és Németország ipari szereplői termelésének ( a világon évente körülbelül 10 000 tonna) . Az első országok 1990-ben nem rendelkeztek a bizmut-ércek feldolgozásához szükséges eszközökkel, először flotálással történő dúsítással, majd a szulfidok pörkölésével és széndé redukálásával, végül oxidatív fúzióval nyerve a bizmutot. A zónás fúziós termikus út mellett a finomított és tiszta fém bizmut több mint 99 tömeg% lehet elektrolízisével nyerjük. az 2010 , a bolíviai bánya Tasna és a kínai helyén Shizhuyuan ( fr ) úgy véljük, hogy az egyetlen extrakciós központok vezető kiaknázása bizmut Kína, a világ legnagyobb termelője 2010-ben, főleg a wolframitércek flotálása során nyeri vissza .
5 gramm és 1,2 cm átmérőjű ingot, 5 jelzéssel
Bi fém pelletek és hengerek
99% -os kereskedelmi bizmutcseppek
Mint egy ritka fém (73 th elem a földkéreg bőségesen), akkor természetesen nagyon kevés a környezetben. Mivel rosszul oldódik, feltételezhetően rosszul mozgékony, de a bizmut egyes formái ingatagak. Kevéssé ismert a biogeokémiai ciklusáról. Mivel a víz, a talaj, a levegő vagy az élelmiszer rutinjainak környezeti elemzésében ez nem keresett fém, környezeti kinetikája továbbra sem ismert.
A vidéki levegőben kevesebb, mint 1 µg / m 3 ; főleg a vulkánok hullámaiból és emanációiból, valamint (sokkal kevésbé) talajerózióból származik; Az elmúlt évtizedekben egyre nagyobb az antropogén források száma (ipar, égetés stb.)
A földkéregben átlagosan 0,048 μg / g szinten van jelen, a nem szennyezett természetes talajokban átlagosan 0,2 μg / g található (Bowen, 1979 szerint). A bizmutot tartalmazó fungicidek további forrást jelentenek, közvetlenül érintkezve az élelmiszer-növényekkel, csakúgy, mint bizonyos műtrágyák, amelyek természetesen tartalmaznak egy keveset (természetes vagy szintetikus műtrágyák), de Senesi és társai 1979-ben szerint ez a forrás még mindig elhanyagolható volt. geokémiai háttér . * A víz: ez aligha jelen az ivóvízben, amely azonban biztosítja 5 , hogy 20- ig / nap ).
A bizmut (amely nem nyomelem) csak nagyon alacsony dózisokban van jelen, gyakran a kimutatási határon (néha olyan növényekben is, amelyek szennyezett talajon nőttek (<0,06 μg / g) A növények bizmut-tartalma azonban jelentősen megnőhet kb. bányászati helyek (pl. 0,01 és 0,18 μg / g között Li és Thornton, 1993 szerint, akik kimutatták, hogy a bizmut akkor főleg a levelekben van jelen, mint a gyümölcsökben vagy a magokban (tartalmában), és hogy a gyökértranszfer-tényezők nagyon alacsonyak (10 −5 és 10 −4 között ).
A természetben a bizmut szintje egy talajban általában olyan alacsony, hogy ritkán éri el a fitotoxicitás küszöbét (amely Senesi (1979) szerint tápoldatban 1 és 100 ppm között lenne ).
A természetben a szárazföldi és a vízi állatok a priori nagyon ritkán szennyezettek, de a környezet bizmut-szennyezettsége gyorsan növekszik, és a vadászlövések, amelyek némelyikének 91% bizmutból állnak, új szennyező forrást jelentenek a területeken. patronokat használnak. Amikor a gyártók elkezdték gyártani ezeket a patronokat, nagyon kevés információ állt rendelkezésre a bizmut állatokra és ökoszisztémákra gyakorolt hatásairól. Még a madarak bizmutjának átlagos szintjét sem tudtuk (az első vizsgálat a madarak háttér-szintjéről 2004-ből származik), ahogyan a metalloid szerves formáinak a madarakra vonatkozó toxicitási küszöbét sem. Azóta tanulmányozták őket egy kicsit, megmutatva, hogy maguk az ólompatronok is tartalmaznak némi bizmutot. A kacsamáj és az ólomlövést vagy ólomgolyót tartalmazó elemzések elemzése alapján a májban a bizmut átlagos szintje 0,05 μg / g száraz tömeg volt a téli réce és 0,09 μg / g a vadkacsa esetében. Jelentős pozitív összefüggést találtak a bizmut és az izom szöveti szintje között, azzal magyarázva, hogy a bizmut az ólom gyakori szennyezője.
A rendelkezésre álló adatok szerint ezek a hatások összetettnek tűnnek: Martin-Bouyer (1980) szerint, aki már megállapította az emberekre vonatkozóan rendelkezésre álló toxikológiai adatokat, kiderül, hogy a bizmut toxikus következményeit nem lehet következtetni, sem dózist, sem az expozíció időtartama, ami meglehetősen szokatlan a toxikológiában.
A bizmutot azonban Észak-Amerikában évtizedek óta egyre inkább használják a vízimadarakhoz használt lőszerekben, és a ragadozók (beleértve az emberi vadászokat és más vadfogyasztókat is) megsebesített állatokat fogyasztanak, vagy vadásznak ezekkel a lövésekkel, vagy közvetlenül elfogyasztott vadakkal. (a madarak általában nem) bizmut lövés a finomság . A vad egy része is csak a vadászat során sérül meg, és továbbra is testükben lövéssel vagy repeszekkel él (Pamphlett et al. (2000) öt bizmutgolyót (lövés) rakott le a felnőtt laboratóriumi egerek peritoneális üregébe. Megmutatták, hogy az egér testében ez a bizmut nem annyira oldhatatlan, mint gondolták: éppen ellenkezőleg, ezek az állatok gyorsan mutatták a bizmut szintjének növekedését a létfontosságú sejtek több típusának (motoros idegrendszer, a vesék, a máj dendritikus sejtjei és a pulmonalis makrofágok) következményekkel, amelyeket hosszabb élettartamú állatoknál nem értékeltek. Ez alkalommal megerősítették, hogy a bizmut nagyon könnyen átjut a vér-agy gáton, mivel a szervi szennyeződések az egyéntől függően az idő, és a szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a bizmutlövéssel megsebesített játék probát jelenthet könnyen szennyezhetik magukat olyan sebességgel, amely néhány hét alatt eléri az állatra a priori veszélyes anyagot. Kísérletileg szennyezett laboratóriumi patkányokban , különösen egy nemrégiben készült képalkotási technikán ( autometallográfia ) alapuló egyéb vizsgálatok arra utalnak, hogy a herét a bizmut is megcélozhatja, amely hatással lehet a Leydig sejtekre és a makrofágokra. Here, ami kérdéseket vet fel a lehetséges reprotoxicitással kapcsolatban . A természeti környezetet kezdik gazdagítani az egyes vadászati idényekben a környezetben elveszett millió millió ólomszem. Egy nemrégiben készült tanulmány (2008) szerint a bizmut továbbra is rendelkezésre áll szemcsék formájában, szennyezi a talajt (főleg, ha savas), de úgy tűnik, hogy nem szennyező a helyi növényzet számára, még savas környezetben sem, és 2006-ban nincs még bizonyíték e lőszerek környezeti és egészségügyi ártalmatlanságára.
Ritkasága miatt a vulkánkibocsátás jó nyomkövetője (ahol a szulfidokhoz kapcsolódik, amelyek szintén az időjárás és a globális éghajlat szempontjából érdekes adatok); most visszamenőlegesen megtalálhatjuk és megmérhetjük korábbi változatait ( pikogramokban ) a sarki jég vagy újabb hómaradványok magmintáiban. Vulkanikus forrásait így 1200–1700 t / év elemi bizmutnak értékelték, ami jelentős, összehasonlítva a kontinensek 40 t / év széleróziójával, amelyet Candelone (1995) szerint hozzáadtak a tengeri sókból származó kibocsátásokhoz.
1995 körül az emberiség felelős volt a környezet további szennyeződéséért, amely valamivel kevesebb, mint 15 t / bizmut volt (azaz kétévente az erózió és a tengeri sók miatt a teljes mennyiséget meghaladó ráfordítás), de ezek az antropogén hatásúak a kibocsátás vitathatatlanul évtizedek óta folyamatosan növekszik, és a bizmut újrahasznosítása nem alakult ki, és vadászlövések millióinak diszperziója bizmutötvözetben és bizmutacélban (amelyet ólom pótlására használnak) segít felgyorsítani ezt a kialakuló szennyezést. A szén és más fosszilis tüzelőanyagok továbbra is növekvő használata és a bányászati tevékenység fejlesztése tovább kell, hogy gyorsítsa ezt a környezeti szennyezést.
Azonban egyre több az antropogén forrás; helyileg rendellenesen magas levegőben, talajban, vízben vagy bizonyos élelmiszerekben. Ezek a szennyezések elsősorban a következőknek köszönhetők:
Ez egy ritka kémiai eleme a földkéregnek, tömegkoncentrációja 0,03 g / tonna és 0,2 g / t között változik (mivel a kontinentális kéregben nagyobb, mint a köpenyben).
A vulkanikus vagy gejzír aeroszolok gyakran valamivel többet tartalmaznak, mint a föld, mert bár nehéz elem, halogénezett vegyületei nagyon illékonyak, és az aktív vulkanikus zónákban tömegének kb. Ötöde átjutnak a levegőben. A 210 Bi , még a 210 Po és 210 Pb-nél is kiváló radioaktív marker vulkanikus aeroszolok.
Az arzén vagy az antimon mellett a Bi elem kalkofil. Könnyen kombinálható kénnel és szomszédjaival, a szelénnel vagy tellúrral, és gyakran kíséri más kalkofil fémeket (ólom, cink stb.). Ez megmagyarázza, hogy egy évszázadon át az ólom debizmutációja a világ bizmutjának nagy részét előállította, és csak mintegy tizedét hagyta az elektrokémiai rézfinomítási folyamatokban keletkező hulladék hasznosításának. Említhetjük, mint anekdotikus globális szinten a mellékterméket a finomítás ón által slagging vagy kezelésére Kassziterit a sósavval a forró vizes útvonalon.
Geológiai szempontból az elemi bizmut a hidrotermális erekben és a földkéreg hidrotermális hibáiban sűrűsödik, különösen a kontinentális ütközések során. Eltekintve a ritka natív bizmut, fő felhasználási ásványi érc van bismuthinite Bi 2 O 3, bismit Bi 2 O 3 a, bizmut vagy bizmut ( BiO ) 2 CO 3valamint különféle hidratált változatai, például (BiO) 2 CO 3 típus. 2 H 2 O, rövid ideig kihasználva a Corrèze -i Meymac- ben a Belle Époque idején . A tetradimit , az eulitit vagy a Bi 4 (SiO 4 ) 3 eulitinA bizmutoferrit vagy bizmutoferrit Fe III 2 Bi (SiO 4 ) 2 (OH), Bismuthotantalite Bi (Ta, Nb) O 4A BiOCl bismoclitetartalmazzák, anélkül, hogy elismert ásványi anyagok lennének. A bizmutércek szulfidok és főleg oxidok és karbonátok formájában nagyon hasonlóak az ón és az óloméhoz. A bizmut különféle összetett réz- és ólom-szulfidokban van jelen, gyakran intim módon, de leggyakrabban nyomokban, mint szulfoantimonidok és réz-szulfo-arsenidek. Hidrotermális vénákon kívül is kialakult, porfír auriferus kőzetekben, ahol a nehéz elem rézzel és molibdénnel társult.
A fémes kristályszerkezetű bizmuton, az atomhalmozáson kívül számos molekuláris bizmut létezik, amelyet Bi, dibismut Bi 2, tribismut Bi 3, tetrabismut Bi 4és pentabismut Bi 5.
Sok bizmutvegyület is található a 3. és 5. oxidációs foktól, de valószínűleg a 4. példát is példátlan pályák kvantum-asszociációi igazolják. Vannak szulfidok, oxidok, komplex oxidok, beleértve a bizmut-ferritet , hidroxidokat, oxikloridokat, nitrátokat és szubnitrátokat, szub-karbonátokat, albuminátokat, citrátokat, foszfátokat, karboxilátokat és instabil ritka hidrideket, kloridokat és egyéb halogenideket ... és számos szerves fémvegyület a bizmut.
A kémiai vegyületek viszonylag tiszta állapotban csak a legújabb korban voltak ismertek, például a bizmutfém évszázadok óta.
Finom fizikai-kémiai jellemzőiket minden egyes cikkben bemutatjuk vagy elvileg bemutatjuk, ha van ilyen, a kémia részben.
Az egyszerű test Biezüstfehér félfém, rombohéderes hálózattal vagy trigonális kristályrendszerrel , enyhén rózsaszínű, mályva vagy vörös színű visszaverődésekkel, könnyed hasításokkal. Vörösesszürke is lehet. Törékeny és törékeny, nagy sűrűsége 9,78 és 9,81 között van. Mechanikai szempontból valóban félfém, mivel törékeny és törékeny, különösen lamellás töréssel könnyen sűrű porrá redukálható. Finom permetezése zöldeskék fémgőzöket generál.
A legtöbb kémikus továbbra is nehézfémnek tartja, atomi átlagtömege 208,980 amu körül van , de vegye figyelembe, hogy ennek szilárd fémből a legalacsonyabb az elektromos és hővezető képessége. Hővezető képessége körülbelül ötvenszer alacsonyabb, mint az ezüsté.
A olvadáspontja meghaladja 270 ° C , akkor pontosan eléri 271,4 ° C és forráspontja van 1560 ° C +/- 5 ° C . Az egyetlen szilárd bizmut-test térfogata összeolvad a fúzió során, és fordítva a térfogat növekszik a megszilárdulás során; ez egy ritka jellemző, csak néhány egyszerű test osztozik rajta, mint az Sb antimon , a gallium Ga, a szilícium- Si és a germánium Ge, valamint néhány oxid, mint a jég H 2 O.
Ez a fémek közül a legmagasabb diamágneses , egyike a ritka erősen diamagneses szilárd anyagoknak. A legmagasabb Hall-hatást mutatja . Ez a gyenge neutronabszorber átlátszatlan a röntgensugarakkal szemben .
Erősen hőelektromos , különösen antimonnal érintkezve.
Erősen felmelegített bizmut kék lánggal ég a levegőben, amely sárga bizmut-oxid füstöt bocsát ki. A bizmut fehérre vörösre párolog. Hideg levegőn megváltoztathatatlan.
A bizmutfém vízben nem oldódik, de aqua regia- ban, forró tömény kénsavban oldódik . Salétromsav támadja meg , de sósav még forrón sem. Valójában a sósav és a kénsav támadása hidegen nagyon lassú, míg ha salétromsavban gyors az oldódás, akkor a kapott oldat hidratált bizmut-nitrátot tartalmaz, amely nagy prizmákban kristályosodik, ferde a paralelogrammabázissal, színtelen és csillapító. De vízzel, majd forrásban lévő vízzel történő hígítás lehetővé teszi a bizmut-szub-nitrátok előállítását. Kissé szárazra melegítve a szubnitrátok nitráttá alakulnak. A kalcinálás bizmut (al) nitrát jelenlétében aktív szén és a nátrium-karbonát egy végső régi kémiai úton tisztítására korábban korábban finomított bizmut fúzióban salétrom .
A Bi 3+ ion szolvatálásának ezen tulajdonságai , a valóságban a BiO + bismutilion vagy a szolvatált Bismuthyl Bi (OH) 2 + hidrolizált formáibana mérsékelten savas vizes oldatban , magyarázza a lehetőségét, kristályos szintézis, ha a elővigyázatosság megőrzésének vagy állandósult a bizmut fém, amint kapunk nulla oxidációs fokú egy védőbevonatot venni. Valójában a bizmut levegővel történő redukciója évszázadok óta ismert, mint például a réz vagy az ólom, a kadmium kevesebb bizonyítékkal rendelkezik. Elegendő például a kén és az oxidált származékai közötti kölcsönhatás vagy kémiai reakció előidézése a mesterséges natív bizmut előállításához.
A szép rombohéderes kristályokká történő szilárdulás, amelyet a tömeg dekantálásával tesszük ki a megszilárdulás befejezése előtt, közös pontokat mutat a kénkristályokéval. Mesterséges kristályokon a bizmut-oxid irizáló filmje nyújt szép hatást.
Bizmutkristályok
Hőmérséklet (° C) |
Mass sűrűségű ρ (kg / m 3 ) |
Dinamikus viszkozitás μ (10 −3 kg / (m⋅s)) |
Hővezető képesség λ (W / (m⋅K)) |
Hő kapacitás át állandó nyomáson Cp (kJ / (kg⋅K)) |
Megjegyzés |
---|---|---|---|---|---|
−173.15 | 0,1088 | szilárd | |||
0 | 9,790 | 7,87 (8,22) |
0,122 (0,1219) |
szilárd | |
25 | 7,92 (8,4) |
0,1232 (0,1225) |
szilárd | ||
100 | 7.22 | 0.1271 | szilárd | ||
285 | 1.61 | 0,1522 | folyékony | ||
300 | 10,030 | 0,1522 | folyékony | ||
304 | 1,662 | 8.22 | 0,1522 | folyékony | |
365 | 1.46 | folyékony | |||
400 | 9 884 | folyékony | |||
451 | 1.28 | folyékony | |||
500 | 9,846,67 | folyékony | |||
600 | 9 638 | 0,998 | folyékony | ||
800 | 9,423,33 | folyékony | |||
1000 | 9,150 | folyékony | |||
1726.85 | 0,1506 | folyékony |
A fémformák sokfélesége létezik: vadászat vagy horgász süllyesztők, golyók, tuskók, golyók, golyók, gömbök, pelletek, csomók, gyöngyök, alátétek, hengerek, csövek, gyűrűk, pengék, rúdok, rudak, korongok, hajlékonylemezek, szalagok tekercsek, rudak, rudak, bilincsek, tányérok, tányérok, palacsinta, szeletek, szalagok, lapok, szemek, pelyhek, cérna, tűk, granulátumok, chips, zsetonok, érmék, érmék, apró és nagy darabok, tömb, tekercsek, dudor, fémlemez, koncentrált anyag, mikrolemez, mikrotörlő, por, por stb. többek között precíz formájú darabok és minták.
A Bi, Pb, Sn és még Cd alapú ötvözetek több mint másfél évszázada ismertek olvadékonyságukról és sűrűségükről, amely a hőmérséklettől függően változik. Bi 2 Sn 2 Pbalsó 94 ° C-on , hogy kiterjeszti a 0 ° C és 35 ° C-on , zsugorodik akár 55 ° C alacsonyabb térfogata, mint 0 ° C előtt bővíteni ismét 55 ° C -ig, hogy az egyesülés.
A Newton 94,5 ° C körüli olvadáspontú ötvözetét korábban 8 tömegrész Bi, 5 ólom Pb és 5 ón Sn. Egy Darcet-ötvözet, amely 93 ° C körül olvad, 2 Bi, egy Pb és egy Sn. A Wood ötvözet olvadáspontja körülbelül 65 ° C-on , 7 tömegrész Bi, 2 Pb, 2 Sn, és a 2 kadmium Cd.
Az elemet az ötvözetben tömeg szerinti fontossági sorrendben említik.
A bizmut fémállapotának egyik kémiai argumentuma a Bi 2 O 3 alapvető tulajdonsága, valamint a Bi 2 S 3 alapvető karakteremint arzén vagy antimonszulfid. Ezekkel együtt a kémiai osztályban a leggyakrabban említett vegyületek a bismutin BiH 3és bizmut-tellurid Bi 2 Te 3félvezető a szervetlen kémia területén, a C 7 H 5 BiO 6 al-gallátés bizmut szubszalicilát C 7 H 5 BiO 4 szerves kémia számára.
A bizmut-vegyületek nagy többségének furcsa tulajdonsága, hogy soha nem oldódnak tiszta vízben. A fent említett BiO + ionos vegyület vizes közegben való jelenléte miatt a bizmut különféle nitrátjai, szulfátjai és kloridjai csak savanyított vízben oldódnak pontosan. Egyszerűen vagy tiszta vízbe melegítve bomlik és fehér amorf lerakódás marad, amely Bi (OH) 3 bizmut-hidroxidot tartalmaz, amely vízének egy részének elvesztésével a BiO (OH) bizmutil-hidroxidot kapja. Ennek a betétnek figyelemre méltó fedőereje van, amelyet a középkor óta ismertek, ezért a „spanyol fehér” és a „blanc de fard” néven a kozmetikumokban használt festészetben használják. A kémiai legenda szerint ez a fehér lerakódás lehet neve, bizmut vagy wismuth eredetének, amely a német " weisse Masse " kifejezésből származik , vagy a "fehér tömeg".
A bizmut-sók általában színtelenek, a lehetséges szín az anionnak és más kapcsolódó ionoknak köszönhető . Vízzel lebonthatók. Emlékezzünk arra, hogy kénsavval fekete csapadék képződik, oldhatatlan alkáli-szulfidokban, és lúgokkal fehér csapadék is keletkezik, amely oldhatatlanná válik lúgfelesleg jelenlétében.
Való érintkezés a vas vagy cink fémes állapotban felszabadítja a bizmut fém egy egyszerű oxidációs-redukciós reakció. A bizmut , az instabil gáznemű test képződése csak nagyon kis mennyiségben vagy nyomokban lehetséges, emellett magnézium- fém (megosztott) és erős sav keverékével kell eljárni . A Marsh teszt benyújtása nagyon nehéz, ha nem is lehetetlen.
Az oldható foszfátok bizmut-sókhoz való hozzáadása az oldott foszforsavban oldhatatlan csapadékot eredményezi. Ez lehetővé tette a kémikus Chancel számára, hogy javaslatot tegyen a foszforsav meghatározására .
Az egyszerű bizmutfém test úgy határozható meg, hogy azt előzőleg átalakítják kromát és oxiklorid állapotára.
A Bi ( V ) / Bi ( III ) párról kiderül, hogy nagyon erős oxidálószer, sokkal jobb, mint a natív oxigén, O 2/ O 2- vagy oxigén / oxid gáz képződik.
A leghíresebb összetett testek a következők:
bizmut ( III ) -szulfid Bi 2 S 3vagy bizmutinit kettős irídium-bizmut-szulfid vagy természetes ásványi csercsengit sulfosalt (Ag, Cu) 3 (Bi, Pb) 7 S 12vagy benjaminitis bizmut-szulfotellurid Bi 2 Te 2 Svagy tetradymitis bizmut-szulfoszelenid Bi 2 (Se, S) 3vagy paraguanajuatit bizmut-szelenid Bi 2 Se 3természetes guanajuatit ásványi anyaggal ismert palládium-bizmut-szelenid PdBiSevagy padmaïte bizmut-tellurid Bi 2 Te 3 félvezető antimon bizmut-tellurid BiSbTeszemcsékben, porokban vagy darabokban, néha Bi 0,55 Sb 1,5 Te 3 labda, félvezető Dupla platina-tellurid és bizmut vagy maslovit, természetes ásványi anyag palládium, platina és bizmut-tellurid vagy micheneritA bizmut félig fém, amelyet főleg különféle szulfidércek feldolgozásának melléktermékeként nyernek. Az 2010-ben, közel fele a bizmut előállított használtuk egyszerű additív fém ötvözetek. Negyedét a vegyipar és a gyógyszeripar használná fel , az elsőt üveg- és kerámia specialitásokkal. A világ termelésének utolsó negyedét-harmadát az elektrokémia , különösen a horganyzás céljára használják fel , hogy ötvözeteket alacsony hőmérsékleten vagy biztonsági tűzfalakon olvaszthatóvá tegyenek, speciális forrasztókat készítsenek , vagy alternatív ólomlőszert állítsanak elő .
Számos alacsony olvadáspontú ötvözet fő alkotóeleme, így a fa, a rózsa vagy a mező ötvözetek.
A XIX . Század végétől sokat használt acélötvözetekhez is .
A bizmut, amely egy nagy atomsúlyú és ezért sűrű ( 9,78 g / cm 3 ) elem, majdnem olyan nehéz, mint az azonos térfogatú ólom ( 11,32 g / cm 3 ). Ez szinte ugyanazokat a ballisztikus tulajdonságokat adja, valamint bizonyos sugárzások súlyozását vagy elnyelését. Bár neurotoxikus, ritkább és drágább, mint az ólom, lényegesen kevésbé mérgező, mint az utóbbi. Ezért azt javasolták, majd egyre több gyártó használta az ólom helyettesítésére, amelyet a világ különböző törvényei már tiltanak:
Ez a sűrű és meglehetősen könnyen olvadó félfém népszerű néhány precíziós öntőforma készítéséhez (például méretarányú modellek, például finoman elkészített "kis gyűjtőkocsik" vagy építési alkatrészek gyártásához ).
A bizmut formázandó fémanyagként is szolgál.
Alacsony olvadáspontú ötvözetek, azaz 48 tömegszázalékos bizmut alkalmazásával főleg ötvözeteket kapunk, amelyek összehúzódnak, és több mint 55% -ot tágulnak. Ezek egyik első alkalmazása a minimálisra csökkentett anyaggal történő hegesztés. A tipikus ólomötvözet 44 tömeg% Pb és 56 tömeg% Bi, amelynek olvadáspontja 125 ° C-nak felel meg , lehetővé teszi a hideg forrasztást. Az elektronikában ónral ötvözve (Sn 42 Bi 58), alacsony olvadáspontú ólommentes ( RoHS ) forrasztóként (forrasztóanyag) használják .
Az ötvözet Arcet vagy ötvözet Darcet 49,2% Bi, 32,2% Pb, 18,4% Sn elülső válaszfal 97 ° C-on .
Egy Wood féme vagy durván 50% Bi, 25% Pb, 12,5% Cd és Sn megolvad forró vízben, körülbelül 70 ° C-on .
A fa- , rózsa- vagy mezei
ötvözetek kiváló elektromos biztosítékokat nyújtanak : gyakran biztosítóként használjuk bizmut és ón ötvözetét (40% / 60%), nagyon alacsony olvadásponttal.
Wood ötvözetét és Newton ötvözetét sugárvédelemre is használják .
Ezért megfelelő olvadóbiztosítók tűzvédelemhez vagy hőriasztásokhoz (hőriasztások): ezek az ötvözetek elektromos megszakítóként, tűzvédelmi szelepként működhetnek, például forró füstök vagy gőzök jelenlétében kiválthatják a vízoszlopot. Az esőztetővíz -telepítéseknél , amelyet gyakran " sprinkler " -nek neveznek , néha szinte eutektikusan olvadó keverék redőnyként használják, amely 47 ° C-on olvad . Nagyon közel van egy ötvözethez, amelyet üveg-fém tömítésként használnak bizmut (49,2%), ólom (22%), cink-Zn (18%), ón Sn (8%), kalcium-Ca (5%), higany Hg (4%) és olvadáspontja 45 ° C .
Így a sűrített gázpalackok sprinklerfejei vagy biztonsági kivezetései bizmutötvözetekből készülnek.
Ezek az Mn ötvözetek lehetővé tették a nagy kényszerterű állandó mágnesek kifejlesztését . Vegye figyelembe, hogy a bizmut-oxid mágnesekhez is használható.
A vízvezeték-szerelésben tanulmányozzák a bizmut - az ólom helyettesítésére szolgáló műszaki szerelvények - használatát. Ezeket az ötvözeteket néha csövekben és hegesztésben használják.
A bizmut a termoelektromos elemekben van jelen , hővezető tulajdonságokkal rendelkező félvezetők formájában , például Bi 2 Te 3és antimon , Bi 1 - x Sb x . Lehetővé teszi a hőelemek tervezését .
Üveg-, kerámia- és vegyiparEzek az iparágak sokat használják, különösen oxidok formájában:
Egyes származékait (például szub-nitrátokat és szub-karbonátokat) több évszázadon át használták a hagyományos gyógyszerkönyvek (a galenikus gyógyszertárban , még a parafarmáciában is). Így bázikus bizmut-nitrát, Bi (OH) 2 NO 3" magisterium bismuti " ( bizmutmagiszterium ) néven, amely antiszeptikus tulajdonságokkal rendelkező oldhatatlan lerakódásként jelenik meg, korábban gyomorkötésként használták . Különböző formákban írták fel, különösen orális úton, peptikus fekélybetegség ellen és különféle emésztési indikációkban: hasmenés , székrekedés , vastagbélgyulladás , enteritis . Úgy ítélték meg, hogy megnyugtatja ezeket az emésztőrendszeri rendellenességeket, valamint egy antiszeptikumot a sebek és a bőrfertőzések ellen , amelyek hasznosak a szifilisz ellen , valamint a bőrgyulladások bevonására a dermatológiában .
A gyógyszeres bizmutnak kémiailag tisztának kellett lennie, ami nehéz volt, mivel ércét általában erősen mérgező arzén, tellúr, ezüst vagy ólom szennyezi.
Ezután másodlagos neurotoxikus hatásait bebizonyították, és vízben oldódó vagy vízben oldhatatlan formában lévő bizmutot túlzott dózisban betiltották Franciaországban , számos súlyos gyógyszermérgezési probléma után, különösen a bizmut-anyagcsere aggasztó megállapítása és a súlyos encephalopathiák előfordulása után. terápiás receptek indukálják.
A szerves kémiájából származó bizmutszármazékok mindazonáltal továbbra is a gyógyszertár részét képezik, de nagyon alacsony dózisokban, tiszta és vízben oldhatatlan termékek formájában. Az oldhatatlan sók (korlátozott emésztőrendszeri felszívódással) továbbra is figyelemre méltó kötések: ezek közül a nagy fedőképességű bázism-nitrátok és -karbonátok antacid és antiszeptikus tulajdonságokat mutatnak, drasztikusan csökkentve az erjedést. Ezek a szikes rétegek az osztással erős kalcofil adszorpciót tesznek lehetővé, a bizmut a Bi 2 S 3 bizmut-szulfidban mineralizálva könnyen rögzíti a kéngázokat.amely aztán feketére színezi a székletet. Megjegyzés: mivel a bizmut nem átlátszó a röntgensugarakkal , ezt a típusú öltözködést fel kell függeszteni az emésztőrendszer röntgenfelkutatása előtt, amely speciális kontrasztanyagok előrehaladását igényli.
Még mindig használják a leukémia kezelésében . Néhány oligoterapeuta továbbra is alacsony dózisban ajánlja az ismételt vírusfertőzések leküzdésére, amelyek a fájdalmas gyulladásos reakciók, például a gégegyulladás vagy a garatgyulladás néven ismert bizonyos torokfájások fennmaradását jelentik .
Belső toxicitása az ismert természetes biocidok egyikévé teszi : bizonyos fertőtlenítőszerekben (bizmut-szeszkvioxid formájában) alkalmazták, de a higanyhoz hasonlóan mellékhatásai és nem lebontható jellege miatt kevésbé helyettesítették mérgező, kevésbé ökotoxikus és / vagy jobban lebontható termékek. Biocid hatása a bélben lévő mikroorganizmus-kórokozók vagy vírusfejlődések ellen igazolja a bizmut (szub) szukcinátjait rektális terápiában ( kúp ) a mandulagyulladás ellen, vagy parenterálisan a szifilisz ellen. Bizonyos antibiotikus (inter) gyógymódok továbbra is liposzolubilis származékokat használnak (pl. Bizmutil-butil-tiolaurát vagy kinin-jodobismutit; izominjekciók a tervezett időpontokban). Nemrégiben (2005) kimutatták, hogy az oldhatatlannak ítélt bizmut-szubszalicilát (BSS, a Pepto-Bismol gyógyszer hatóanyaga) akkor válik oldhatóvá, ha kölcsönhatásba lép gyümölcslével, aszkorbinsavval vagy tiolokat tartalmazó szubsztrátokkal; majd fokozott toxicitást mutat a Clostridium difficile ellen ; megpróbáltuk növelni ezt a hatékonyságot a klosztridium ellen .
A kozmetikumokban a rúzsok vagy a körömlakkok rengeteg bizmut-oxikloridot (BiOCl) és / vagy bizmut-oxinitrátot (BiONO 3) tartalmaznak.), amelyek gyöngyházfényűek. A bizmut-oxi-klorid gyöngyházi megjelenést kölcsönöz a "szem árnyékának" is.
A bizmut-citrátot (0,2%) használják a haj újrapigmentáló krémjében. Bizmut ionok valóban reagálnak a fibroprotein a haj ( keratin ) keresztül kén is tartalmazott ebben a krém.
Néhány ország, amely Franciaországban nem alkalmazza az 1974-ben elismert elővigyázatosság elvét , továbbra is elfogadja a dezodorok összetételében szereplő bizmutszármazékokat .
Költsége, viszonylagos szűkössége, katalizátorként való hasznossága és toxicitása igazolja, hogy jobban hasznosítható, de sok felhasználása diszperzív (festékek, lőszerek, rostok, adalékanyagok, növényvédő szerek, ami nagyon megnehezíti visszanyerését).
A bizmutfém újrahasznosítását ma csak magas ismert tartalmú ötvözetekkel lehet elképzelni, amelyeket frenglish nyelven ötvözethulladéknak neveznek .
A világ legnagyobb bizmut-termelője Kína lett (a 2010-es években a piac több mint 60% -a ). ennek az országnak a mintegy 340–350 000 tonna elismert és könnyen kiaknázható tartalék mintegy háromnegyede is birtokában lenne , becslések szerint negyven évnyi használat mellett, 9000 tonna / év stabil fogyasztási arány mellett .
Franciaország egyértelműen importálja a bizmutot (a francia szokások szerint 2014-ben). Az átlagos tonnánkénti importár 17 000 euró volt.
A 2010-es évek előtt 100 g nagyon tiszta bizmut ára 40 USD körül volt. Vettem tömegesen és csomagolni kevésbé tiszta fokozat, egy kilogramm bizmut lehet csökkenteni között 20 és 30 dollár , néha elérheti a tíz dollárt.
A ökotoxicitásra legalább részben ismert. Izotópja kevésbé, de az IRSN oktatási lapot készített a 210 bizmutról .
A Bi fémről azt mondják, hogy a legkevésbé mérgező a nehézfémek közül, vagy mindenesetre az, amelynek hatása az embereknél a leggyorsabban visszafordítható, de emberi toxicitását, és még inkább a környezeti tényezőket, különösen a formái miatt, még kevéssé vizsgálták fémorganikus és / vagy belélegezhető anyagok (illékony anyagok, különösen a metil-bizmut).
Von Recklinghausen és munkatársai nemrégiben (2008) in vitro kísérletekkel kimutatták, hogy a higanyhoz hasonlóan a bizmut is sokkal biológiailag jobban felszívódó és mérgező legalább három fontos emberi sejttípusra ( eritrociták , limfociták és hepatociták ), ha metilezett formában van jelen ( trimetil-bizmut Bi (CH 3 ) 3): ebben a formában 1 óra vagy 24 óra elteltével az eritrociták és a limfociták veszik fel nagyrészt a legnagyobb mennyiséget, és a bizmut akkor is toxikus hatást mutat, és különösen genotoxikus (hiányzik, ha a bizmut csak citrát formájában van jelen) vagy glutation . Ugyanakkor a higanyhoz hasonlóan a bizmutot a metanobaktériumok / methanoarchaea csoport baktériumai könnyen metilezhetik gyengén oxigénes üledékekben . Más korábbi vizsgálatok már kimutatták, hogy a bizmut az emberi vastagbél bélflórájának egy részével (a a mikrobióta megmagyarázhatja az egyes változatok mérgezések korábban megfigyelt emberekben vagy laboratóriumi állatokon, anélkül magyarázták). a szerzők arra a következtetésre jutott, hogy „a biomethylation a bizmution bélflóra általi az emberi vastagbél emelkedését okozhatja a mérgező az elsődleges bizmut-só.A MeBi (III) kromoszómakárosodást okozhat c az emberi sejtekben, de valószínűleg nem reaktív oxigénszármazék képződése révén . Úgy tűnik, hogy a DNS-helyreállítás gátlása és / vagy a DNS-sel való közvetlen kölcsönhatás magyarázza ezt a toxicitást ” .
Patofiziológiai hatásmódját kevéssé tanulmányozták, és még nem ismerik. De 1860 , több mint 100 évvel ezelőtt a szinte teljes tilalom Franciaországban, mint a gyógyszer (1974-ben), Antoine Béchamp (kortárs Pasteur , egyetemi tanár Montpellier), az ő orvosi értekezés ( előállítás és a karakterek a bizmut al-nitrát ) a együttműködés C. Saintpierre-rel, már figyelmeztetett a bizmut-sók toxicitására.
A bizmut-sókat, beleértve a bizmut- szalicilátot , embereken parenterálisan tesztelték a szifilisz ellen , amelynek toxicitása súlyos mellékhatásokkal jár ( gingivostomatitis " bizmut vonallal " - fekete foltok az ínyen , rossz lehelet , nyálképzés ), a máj , a vese károsodása , és különösen a központi idegrendszert érintő neurotoxikus hatás . Nemrégiben bebizonyosodott (beleértve az elektronmikroszkópiát is), hogy a vesében, amikor a bizmutmal mérgezett proximális tubuláris hámsejtek elpusztulnak, nekrózis és nem apoptózis következtében pusztulnak el . A Z-VAD-fmk (kaszpáz-3 inhibitor) nem gátolja az NRK-52E sejtek bizmut által kiváltott sejtpusztulását, míg a ciszplatin okozta apoptózist . Számos tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy sem a mitokondriális diszfunkció, sem a szabad gyökök kiváltása nem vesz részt ebben a nephrotoxicitási formában; a károsodás indukciójának korai jellege (in vitro és in vivo), valamint más indexek (pl. az N-kadherin korai kiszorítása) arra utalnak, hogy a bizmut sejthalálban megöli a vese proximális tubuláris hámsejtjeit, membránjuk funkcióinak megtámadásával.
Más nehézfémekkel ellentétben a bizmut mérgező hatása néhány hónap múlva eltűnik, de úgy tűnik, hogy az embrióra vagy a magzatra gyakorolt hatását nem vizsgálták, sem a munkavállalókra gyakorolt hatásait. A bizmut hisztokémiai nyomonkövetési vizsgálata mind állatmodelleken, mind a bizmutmal megmérgezett elhalt emberi agy boncolása során kimutatta, hogy ez a metalloid könnyen átlépi a vér-agy gátat, és ezután több részben megtalálható: agy, beleértve a vért, a kisagyat és a talamust; a hisztokémia azt mutatja, hogy felhalmozódik a neocortex, a kisagy, a thalamus és a hippocampus idegsejtjeiben és gliasejtjeiben . Az erek falait illetően úgy tűnik, hogy a kisagyok tartalmazzák a legtöbbet. Ultrastrukturális skálán a bizmut megtalálható a sejtekben, a lizoszómákban és a sejtek külső részein bizonyos erek alapmembránjában. Átjuthat egyik axonról a másikra (A patkány triceptjébe történő injekció után három nappal bizmutcsomókat figyeltek meg az izomot a gerincvelővel összekötő motoros idegsejtekben, valamint a la háti gyök ganglionsejtjeiben. 2002-ben kimutatták, hogy a bizmut-citráttal kezelt fekélyek alapjáról és pereméről gyűjtött makrofágok bizmutot halmoztak fel lizoszómáikban . Ezek a felhalmozódások lizoszómás repedést eredményeztek, ami apoptózissal sejthalálhoz vezetett . Egy másik tanulmány ezután azt mutatta, hogy ez a felhalmozódás növekszik idővel és dózissal. A sejtben a bizmut a metallothionein (egy olyan fehérje, amely ismert, hogy a méregtelenítés során a fémekhez kötődik) erős induktora , amelyet már 1996-ban kimutattak. Különböző glikolitikus enzimek termelését is előidézi , ami arra utal, hogy ez a „hipoxia” típusú stressz oka. 3. fehérje (Bnip3) 19 kDa BCL2 / E1B adenovírussal való kölcsönhatást javasolják a hipoxia okozta sejthalál szabályozójaként, amely a bizmut által kiváltott sejthalál egyik oka lehet.
Belégzés: Gőzei mérgezőek és viszonylag alacsony hőmérsékleten szabadulnak fel. A metilezett bizmut szobahőmérsékleten illékony. Ezek a gőzök a légutakon keresztül szerzett mérgezésnek vannak kitéve.
Lenyelés: a bevitt bizmut egy része átjut a gyomor-bél gátján, többé-kevésbé a bevitt bizmut formájától, de az egyéntől is függ.
A kelátképző szerek , a D-penicillamin és annak N-acetil-származékai olyan antidotumok, amelyek intraperitoneálisan hatottak a mámorított egerek bizmut-citrátjára.
A bevitt bizmut alig található a plazmában (általában kevesebb, mint 1 ron 10 ), ami azt mutatja, hogy az emésztőrendszer részben felszívja.
A több mint egy évszázados figyelmeztetések ellenére a bizmutot 1974 előtt alkalmazták veszélyes vagy akár halálos dózisokban, megszakítás nélkül és az időtartam korlátozása nélkül. Az 1910 előtt elfogadott használatra vonatkozó óvintézkedések azonban megkövetelték, hogy toxicitása miatt szakaszos kúrákban írják fel, de a laboratóriumok és az orvosok ezt követően ösztönözték terápiás alkalmazását, amely 10 év alatt ( 1964 és 1974 között ) megduplázódott, elérve a 800 tonnát. / év Franciaországban.
A bizmut hatásainak epidemiológiája 1974 óta fejlődött Franciaországban , köszönhetően az Országos Egészségügyi és Orvosi Kutatóintézet "fertőző betegségek és toxikus balesetek" csoportja által indított hatalmas tanulmánynak. Ez a tanulmány 942 olyan eseten alapult, amelyet a bevitt bizmut mérgezett meg, amelyek mindegyike Franciaországban fordult elő, és az orvosi szakirodalomban közölték és leírták, és amelyek közül 72 a beteg halálával végződött. Ez a munka azt mutatta, hogy az összes bizmut-sót súlyos mérgezésekbe vonták be, és hogy a bizmut toxicitását súlyosan alábecsülték. Lehetővé tette annak biztosítását, hogy az akut fázist megelőző prodromális fázisban (nem specifikus rendellenességek, mint például aszténia , álmatlanság , fejfájás , memóriavesztés) az akut fázist megelőző (súlyos neurológiai rendellenességekkel járó) bizmut- encephalopathiák elfogyasztása tulajdonítható. emlékeztet más nehézfémek, például ólom vagy higany által kiváltott tünetekre; dysarthria , ataxia , járási zavarok, myoclonus , remegés, dezorientáció, izgatottság, memóriazavar, zavart állapot, hallucinációk , görcsök ).
Szerencsére a bizmut bevitelének megszakítását néhány nap alatt klinikai javulás követte, néhány tünet (aszténia, memóriaproblémák , alvászavarok és / vagy fejfájás ) azonban néhány hónapig fennmaradt .
Körülbelül ezer, Franciaországban és Ausztráliában észlelt eset után a francia egészségügyi minisztérium végül betiltotta a nagy dózisú bizmutot a kábítószerekben. Mindazonáltal sikerrel alkalmazzák továbbra is a fül-orr-gégészeti szféra vonzerejében , nagyon alacsony dózisokban ( oligoterápia ), és például bizonyos országokban „kolloid bizmut-szubcitrát” (citrát (DENOL *) és komplex bizmut formájában). -ranitidin-citrát). Ezek a termékek csak olyan peptikus fekélybetegség ellen engedélyezettek, ahol a bizmut elég mérgezőnek tűnik a Helicobacter pylori baktérium elpusztításához , amely általában ilyen típusú fekélyt vált ki és amely különösen ellenálló. A bizmut dózisa ennél a gyógyszernél azonban jóval alacsonyabb, mint az 1974 előtt előírt dózis, és a kezelés minden fázisa ma nem haladhatja meg az egy hónap maximális értékét, két kezelés között minimum két hónapos leállítással.
A klasszikus vér- és vizeletvizsgálatok csak bizonyossággal mutatják, hogy a legutóbbi szennyeződések, a vér bizmuta az expozíció befejezése után néhány nap alatt a vizelettel távozik, másrészt ólom, antimon és arzén esetében a haj megmarad addig, amíg nincs vágva.
A német " weisse Masse " "fehér tömeg" vagy jobb " weisse matt " " fehér matt " kettős etimonját gyakran javasolják a német das Wismuth magyarázatára . Az Ein nützlich Bergbüchlin címmel 1527 körül megjelent, a tanonc bányásznak szánt szerény füzetben a wismuth neve wißmad ärcz formában jelenik meg , vagyis a bizmutércről ( wissmatt vagy wissmad ), jelezve, hogy "gyakran társul hozzá kobalt-ezüst erek. Georgius Bauer szerint Agricola pontosan leírja. alkímiai befolyás alatt megnevezi a cinereum plumbum vagy a hamvas ólmot is, és azonnal javaslatot tesz egy sűrűbb fém intim társulására, amely ólom lenne, kevésbé sűrű széntartalmú hamuval, hogy megmagyarázza a kíváncsi levegőcsökkenést vagy az ásványi anyag keverékének ipso facto redukcióját. keverékek (szulfidok / oxidok) natív bizmutig, fémes megjelenésűek.
A heavy metal vagy natív bizmut a bisemutum néven ismert a középkori latinban és alkímiai nyelvben, legkorábban 1450-től wismutummal , legkésőbb 1530 körül pedig bisemutummal . Ezt a közép-német wesemut tanúsítja 1390-ben. Valószínűleg adaptációja távú távoli eredetű, arab valóság és / vagy görög, melyet elérni fordítását a könyv referencia de materia medica az Dioscurides a IX th század utóbb találkozik néhány specialista bányászat. A hipotetikus formák lehetnek:
Ez az utóbbi két hipotézis a legvalószínűbb. De a bányászati hagyomány még két utolsó feltevést is felvet: az elsőt a Szent György bánya nevéhez fűzik, az " in der Wiesen " közelében, a Schneeberg közelében , az Erzgebirge- Szászban a XV . Századig, matt vagy tömegű bizmut előállítására, vagy néha. egyszerűen az intenzív bányászati tevékenység, a második arra emlékeztet, hogy az etymon wis (se) mat csak tömeges vagy fehér matt. Semmi esetre sem szabad elítélnünk ezeket a népszerű vagy áltudott etimológiákat, amelyeknek az az előnye, hogy felidézik az ősi bányászati valóságot.
A bizmutot a XV . Század közepének Basilius Valentinus ál-bencés szerzetes írásaiban széles körben tárgyalják , amelyről ma úgy gondolják, hogy a XVII . Század elején élő német Johann Thölde kiadó fedőnév és álneve . Túlságosan kapcsolódik a szimbolikus alkímia rejtelmeihez, ezt a ritka anyagot csak azok ismerik igazán, akik járatosak a bányászatban vagy ismerik a kohászati technikákat. Ezt bizonyítja e nevek sokfélesége, latinul a hamvas ólom vagy a " plumbum cinearum " szinonimája , fehér antimon , jég ón vagy szürke ón , máz , weisse matt , valódi demorgon, nimfa.
Szerint Henri Lammens , arab tud nyújtani, mint egy etimológia أثمد ( othmod ) / إثمد ( ithmid ), ami azt jelenti, megfelelően antimon.
A felvilágosodás korának tudományában valódi hirdetői továbbra is a vegyészek, Jean Hellot , Claude François Geoffroy , Johann Heinrich Pott, Carl Wilhelm Scheele és Torbern Olof Bergman maradnak .
A bányászati vagy műszaki, ónfazekas vagy (al) kémikusoktól eltérő környezetben a bizmutot néha összetévesztették antimonnal, ólommal, cinkkel vagy más nehézfémekkel. De ez egy olyan lehetőség, amelyet a felvilágosodás korának tudományos osztályozói kölcsönöztek komoly tanulmányaik jobb dicsőítésére.
Ne feledje, hogy az ón eredetileg ólom, ón és bizmut ötvözete, amelyet a tükör felületén lepedővé redukálnak.
1830-ban Szászország bányászat kezdeményezte a bizmut első ipari előállítását. 1901 körül az enyhe ólom debismuthage-je melléktermékként nagy mennyiségű bizmutot adott. A bizmutot tartalmazó ötvözetek növekedése egyértelmű volt a háborúk közötti időszakban, és az 1950-es évekig folytatódott .
1953-ban a bizmut gyógyászati fogyasztása meghaladta az évi 150 tonnát. A kedvezőtlen egészségügyi megállapítások meghatározták az Egészségügyi Minisztérium késői intézkedéseit 1974-ben, mindazonáltal a bizmut tényleges csökkenését 10 tonna alá csökkentették 1979-ben.
Paradox módon a bizmutvegyületek égésgátlóként való alkalmazása a műanyagiparban vagy sűrű pigmentként fellendíti a bizmut ipari fejlődését. A lőszerek, különösen a kifinomult bizmutgolyók fejlesztése lehetővé teszi a túl szennyező ólom felhasználásának csökkentését.
1 | 2 | 3 | 4 | 5. | 6. | 7 | 8. | 9. | 10. | 11. | 12. | 13. | 14 | 15 | 16. | 17. | 18. | ||||||||||||||||
1 | H | Hé | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Lenni | B | VS | NEM | O | F | Született | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Igen | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Azt | Sc | Ti | V | Kr. | | Mn | Fe | Co | Vagy | Cu | Zn | Ga | Ge | Ász | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5. | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Ban ben | Sn | Sb | Ön | én | Xe | |||||||||||||||
6. | Cs | Ba | A | Ez | Pr | Nd | Délután | Sm | Volt | Gd | Tuberkulózis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Olvas | HF | A te | W | Újra | Csont | Ir | Pt | Nál nél | Hg | Tl | Pb | Kettős | Po | Nál nél | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Tudott | Am | Cm | Bk | Vö | Is | Fm | Md | Nem | Lr | Rf | Db | Vminek | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8. | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123. | 124 | 125 | 126. | 127. | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkáli fémek |
Lúgos föld |
Lanthanides |
Átmeneti fémek |
Szegény fémek |
fém- loids |
nem fémek |
glória gének |
nemes gázok |
Besorolatlan tételek |
Aktinidák | |||||||||
Szuperaktinidek |