På bilden - vismut, en silverfärgad metall, känd för sin vackra och ovanlig form kristaller. Kristallen som du ser är artificiellt odlad – den är lätt att göra även hemma, smält bara vismuten och låt den svalna. I fast tillstånd har denna metall en lägre densitet än i flytande tillstånd, och när den stelnar expanderar den avsevärt i volym. Så när den smälta vismuten svalnar börjar kristallerna växa av sig själva och får en bisarr form, vilket beror på den ojämna tillväxten av kristallen: processen är mycket mer intensiv längs kanterna än i mitten, och därför en stegvis rektangulär-spiralstruktur visas.

En vacker iriserande färg på kristallen ges av oxidfilmen som bildas på ytan. På kristaller av ren vismut (ca 98%) bildas den av sig själv, och när i stort antal föroreningar blir kristallen grå. Men detta kan korrigeras om en riktad ström av syre appliceras på den kylande metallen. Till och med inkastammarna använde vismut med stor kraft vid tillverkningen av eggade vapen, på grund av vilket deras svärd utmärkte sig genom sin speciella skönhet och iriserande briljans.

Syntetiserad vismutkristall och en kub av metallisk vismut med en volym på 1 cm³. Foto från en.wikipedia.org

Till och med medeltida gruvarbetare stötte på denna fantastiska metall och trodde att den var till hälften silver, bly eller antimon, eftersom den oftast hittades tillsammans med deras malmer. Det första omnämnandet av vismut som en separat metall återfinns 1546 i skrifterna av mineralogins fader, George Agricola, och 273 år senare får vismut sin egen symbol - Bi - och en plats i den kemiska nomenklaturen från grundaren av moderna symboler av kemiska grundämnen, Jens Jakob Berzelius.

Vismut i sin naturliga, mineraliska form. Foto från en.wikipedia.org

Vismut är också intressant för sin fysikaliska egenskaper. Den har många allotropa modifieringar (ämnen liknande kvalitativa sammansättning, men skiljer sig i struktur och egenskaper) - i synnerhet kännetecknas den av förändringar i kristallgittret, som har nyckelvärde vid tillverkning av mycket exakta och komplexa gjutna produkter, eftersom formen på vismut kan ändras utan att kompromissa med designen. Dessutom är vismut den starkaste diamagneten bland alla metaller. En diamagnet är ett ämne som kan magnetiseras i riktning mot det applicerade magnetiskt fält; av icke-metaller är diamagneter till exempel väte, kväve, inerta gaser. Effekten av vismutdiamagnetism kan lätt observeras utan speciell utrustning: om den placeras mellan polerna på en vanlig magnet, kommer den, när den försöker stöta bort båda polerna med samma kraft, ta en position på lika avstånd från dem. Detta är den så kallade diamagnetiska levitationen (se video nedan).

Diamagnetisk levitation av vismut. Video från youtube.com

Intressant nog är omfattningen av vismut inte begränsad till metallurgi och precisionsteknik. Mycket ofta används dess föreningar inom medicin. I form av pulver och salvor används det för att behandla fistlar, sår och brännskador. Vismutnitrat basic BiONO 3 (vikair, vikalin) har en sammandragande, anti-syra och mild laxerande effekt. Det är känt att efter explosionen oljeplattform Deepwater Horizon Mexikanska golfen fåglar tvingades svälja vismutsalter för att ta bort oljeprodukter från sina kroppar.

Foto från alyzenmoonshadow.com.

Alexander Samigullin

Vismut är ett enkelt ämne det vill säga normala förhållanden blank silverfärgad metall med en rosa nyans. På medeltiden användes den ofta av alkemister för sina experiment. Nu är det en del av den populära drogen mot matsmältningsbesvär. Idag kommer jag att berätta om denna fantastiska kristall och hur den erhålls.

Vismut har varit känd för mänskligheten sedan urminnes tider, först omnämnd i skriftliga källor 1450 som Wismutton eller Bisemutum. Under en lång tid denna metall ansågs vara en mängd olika antimon, bly eller tenn. Den första informationen om metallisk vismut, dess utvinning och bearbetning finns i verken av medeltidens största metallurg och mineralog, George Agricola, daterad 1529. Idén om vismut som en oberoende kemiskt element utvecklades först på 1700-talet. Bi-symbolen introducerades först i den kemiska nomenklaturen av de utestående svensk kemist Jens Jacob Berzelius.

Det finns flera versioner om ursprunget till ordet "vismut". Enligt en av dem tror man att den är baserad på de tyska rötterna "wis" och "mat" (förvrängd weisse masse och weisse materia) - vit metall (mer exakt, vit massa, vit substans). Enligt en annan är ordet "vismut" inget annat än det arabiska "bi ismid", det vill säga liknar antimon.

Vismutinnehåll i jordskorpan 2*10-5 viktprocent, in havsvatten- 2*10-5 mg/l. Vismutmalmer som innehåller 1 % eller mer vismut är sällsynta, vanligtvis bly, tenn och andra malmer, där den finns som en förorening, tjänar som dess källa. Vismutmineraler som ingår i sådana malmer är naturlig vismut (innehåller 98,5-99% Bi), vismut - Bi2S3, vismut - Bi2O3 och andra.

Cirka 90 % av all utvunnen vismut utvinns tillfälligt under metallurgisk bearbetning av bly-zink, koppar, tennmalm och koncentrat. Vismut erhålls genom att smälta sulfid med järn: Bi2S3 + 3Fe = 2Bi + 3FeS,

eller sekventiella processer:

2Bi2S3 + 9O2 = 2Bi2O3 + 6S02; Bi2O3 + 3C = 2Bi + 3CO.

Till skillnad från antimon, i vismut, dominerar metalliska egenskaper klart över icke-metalliska. Den har en stark metallisk lyster och en rosavit färg. Vismut är både spröd och ganska mjuk, tung (densitet 9,8 g/cm3), smältbar (smältpunkt 271°C). Vid smältning minskar vismut i volym (som is), d.v.s. fast vismut är lättare än flytande vismut. Bland andra metaller kännetecknas vismut av låg värmeledningsförmåga (endast kvicksilver leder värme sämre än det) och de starkaste diamagnetiska egenskaperna.

Naturlig vismut består av en stabil isotop, 209Bi.

I torr luft oxiderar inte vismut, i en fuktig atmosfär blir den gradvis täckt av en film av oxider. Vid upphettning över 1000°C brinner den ut med bildning av den basiska oxiden Bi2O3. När vismut smälts samman med svavel bildas Bi2S3.

Interagerar med halogener (trihalider är de mest studerade): 2Bi + 3Hal2 = 2BiHal3

Reagerar inte med H2, C, N2, Si..

När vismut interagerar med metaller bildas vismutider, till exempel natriumvismut Na3Bi, magnesiumvismut Mg3Bi etc. När syror verkar på sådana vismutlegeringar bildas vismut BiH3.

Vismut reagerar inte med alkalier och utspädda syror; det bildar salter med koncentrerade sådana:

Bi + HNO3(konc.) => Bi(NO3)3 + ...

Den huvudsakliga tillämpningen av vismut är dess användning som en komponent i smältbara legeringar. Vismut ingår till exempel i den välkända Wood's legeringen, vars smältpunkt ligger under vattnets kokpunkt, i många andra legeringar som används till exempel vid tillverkning av smältbara säkringar. Legeringar av vismut och mangan (Mn) kännetecknas av ferromagnetiska egenskaper och går därför till tillverkning av kraftfulla permanentmagneter.

Små tillsatser av vismut (0,003% -0,01%) i stål och aluminiumbaserade legeringar förbättrar metallens plastegenskaper, vilket avsevärt förenklar dess bearbetning.

Vismut har viss betydelse i kärnteknik när du får polonium - viktigt element radioisotopindustrin. Vismutföreningar, särskilt Bi2O3, används i glastillverkning och keramik, i läkemedelsindustrin, som katalysatorer, etc.

Vismut hänvisar till giftiga ultramikroelement.

Lite är känt om vismuts fysiologiska roll. Kanske inducerar det syntesen av proteiner med låg molekylvikt, deltar i ossifikationsprocesserna, bildar intracellulära inneslutningar i njurtubuliets epitel. Det är möjligt att detta element har genotoxiska och mutagena egenskaper.

Trots att vismut tillhör kategorin tungmetaller är det ett måttligt giftigt element. Lösliga vismutsalter är giftiga och liknar till sin effekt (om än i mindre utsträckning) kvicksilversalter.

Vismutsalter har använts sedan 1700-talet. för behandling av sjukdomar som diarré, samt för att lindra symtomen på kolera.

Under oljeutsläppet i Mexikanska golfen, sjöfåglar tvingas svälja detta ämne för att ta bort oljan som kommit in i deras kropp.

Även om detta ämne har varit känt sedan urminnes tider, förekom ordet "vismut" för första gången i sena XVIIårhundrade. Alkemister använde det i sina experiment på medeltiden. Gruvarbetarna som bröt malmen kallade den tectum argenti. Det översätts som "silverproduktion". Gruvarbetarna trodde att vismut var hälften silver.

Och skönheten i dess kristaller indikerar utan tvekan varför de trodde så.

Namnet vismut anses vara en latiniserad version av det gamla tyska ordet "wissmut", och först 1546 förklarade den tyske vetenskapsmannen George Agricola (minerogins fader) att vismut är en separat metall.

Vismut användes inte bara i Europa: även om dess andinska namn har gått förlorat, använde inkafolket vismut för att tillverka kantvapen. På grund av detta var Inka-svärd mycket vackra, och deras utstrålning var resultatet av iriserande oxidation, en kemisk reaktion med syre. Skillnaden i färger är resultatet av olika tjocklek på oxidskiktet ovanpå kristallen. När vismutkristaller utsätts för direkt ljus resulterar dessa fluktuationer i tjockleken i olika längder vågor för att avbryta reflektionen. Därför får vi en vacker regnbågseffekt.

I periodiska systemet vismut har flera grannar (dess antal är 81), och om du tar in dem kan du orsaka allvarliga hälsoskador. Denna lista inkluderar bly, antimon och polonium. Och även om vismut har en hög atommassa, har den alltid ansetts vara stabil ( långa år det ansågs till och med vara det mest stabila elementet i termer av massa).

Emellertid har grundämnet nyligen visat sig vara något radioaktivt. Men oroa dig inte, vismut kan inte döda. Vismutlegeringar har i själva verket länge ersatt bly (i föremål som kranar för dricksvattensystem).

Ett göt av råbly innehåller upp till 10% vismut, och för dess extraktion är det nödvändigt att gå igenom flera steg. Men efter de två huvudprocesserna finns många andra metaller kvar i denna blandning.

För att få ren vismut måste du smälta den bearbetade blandningen och sedan lägga till klorgas. De återstående metallerna bryts i sin kloridform, varefter ren vismut återstår. Vismut har några fantastiska funktioner. Vatten är som bekant ett av få ämnen som är tätare i flytande form än i fast form. I detta liknar vismut vatten - i fast form ökar den med 3%.

Den är också mer diamagnetisk än någon annan metall på planeten. Diamagnetism finns i alla material - detta är egenskapen som skapar ett magnetfält. Å andra sidan har vismut den lägsta värmeledningsförmågan av någon annan metall. Vismut tros ha en låg effekt på miljö. Detta beror på att dess beståndsdelar inte är särskilt lösliga, så i vatten kan det inte skada människor. Det har dock endast gjorts begränsad forskning om vismuts miljöpåverkan.

I allmänhet är vismut en smältbar metall som expanderar när den stelnar, så tackorna har inte en krympningshålighet, utan har tvärtom en konvex yta. Vismut används främst för tillverkning av lågsmältande legeringar och lödningar.

Ren, ooxiderad vismut är silvervit med en lätt rödaktig nyans. Den iriserande färgen på denna kristall beror på närvaron av en tunn oxidfilm på dess yta. Om så önskas kan färgen enkelt tas bort. Det räcker bara att tvätta kristallen med utspädd saltsyra, och dess yta blir silverglänsande.

Om smält metall hälls i en form och får stelna erhålls ett göt. Men vismutkristaller erhålls lite annorlunda.

Du kan få sådana fantastiska vismutkristaller (endast vismut! Med en annan metall kommer detta inte att fungera!) Du kan göra detta. Vi behöver mycket ren vismut. Ju renare det är, desto vackrare blir kristallerna. Metallen som smälts på brännaren hälls i en uppvärmd behållare. Efter en tid, när den härdar med ungefär en tredjedel, dräneras den flytande metallen, och sådana kristaller förblir i botten. Sådan vacker färg Vismutkristaller erhålls som ett resultat av oxidation av metallens ytskikt, och ju högre renheten hos den ursprungliga metallen är, desto vackrare färgas kristallen.

Vismut har varit känd för mänskligheten sedan urminnes tider, först omnämnd i skriftliga källor 1450 som Wismutton eller Bisemutum. Under lång tid ansågs denna metall vara en mängd olika antimon, bly eller tenn. Den första informationen om metallisk vismut, dess utvinning och bearbetning finns i verken av medeltidens största metallurg och mineralog, George Agricola, daterad 1529. Idén om vismut som ett oberoende kemiskt element utvecklades först på 1700-talet . Bi-symbolen introducerades först i den kemiska nomenklaturen av den framstående svenske kemisten Jens Jakob Berzelius.

Det finns flera versioner om ursprunget till ordet "vismut". Enligt en av dem tror man att den är baserad på de tyska rötterna "wis" och "mat" (förvrängd weisse masse och weisse materia) - vit metall (mer exakt, vit massa, vit substans). Enligt en annan är ordet "vismut" inget annat än det arabiska "bi ismid", det vill säga liknar antimon.

Innehållet av vismut i jordskorpan är 2 * 10-5 viktprocent, i havsvatten - 2 * 10-5 mg / l. Vismutmalmer som innehåller 1 % eller mer vismut är sällsynta, vanligtvis bly, tenn och andra malmer, där den finns som en förorening, tjänar som dess källa. Vismutmineraler som ingår i sådana malmer är naturlig vismut (innehåller 98,5-99% Bi), vismut - Bi2S3, vismut - Bi2O3 och andra.

Cirka 90 % av all utvunnen vismut utvinns tillfälligt under metallurgisk bearbetning av bly-zink, koppar, tennmalm och koncentrat. Vismut erhålls genom att smälta sulfid med järn:

Bi2S3 + 3Fe = 2Bi + 3FeS,

eller sekventiella processer:

2Bi2S3 + 9O2 = 2Bi2O3 + 6S02; Bi2O3 + 3C = 2Bi + 3CO.

Till skillnad från antimon, i vismut, dominerar metalliska egenskaper klart över icke-metalliska. Den har en stark metallisk lyster och en rosavit färg. Vismut är både spröd och ganska mjuk, tung (densitet 9,8 g/cm3), smältbar (smältpunkt 271°C). Vid smältning minskar vismut i volym (som is), d.v.s. fast vismut är lättare än flytande vismut. Bland andra metaller kännetecknas vismut av låg värmeledningsförmåga (endast kvicksilver leder värme sämre än det) och de starkaste diamagnetiska egenskaperna. Naturlig vismut består av en stabil isotop, 209Bi.

I torr luft oxiderar inte vismut, i en fuktig atmosfär blir den gradvis täckt av en film av oxider. Vid upphettning över 1000°C brinner den ut med bildning av den basiska oxiden Bi2O3. När vismut smälts samman med svavel bildas Bi2S3. Interagerar med halogener (trihalogenider är de mest studerade):

2Bi + 3Hal2 = 2BiHal3

Reagerar inte med H2, C, N2, Si..

När vismut interagerar med metaller bildas vismutider, till exempel natriumvismut Na3Bi, magnesiumvismut Mg3Bi etc. När syror verkar på sådana vismutlegeringar bildas vismut BiH3. Vismut reagerar inte med alkalier och utspädda syror; det bildar salter med koncentrerade sådana:

Bi + HNO3(konc.) => Bi(NO3)3 + ...

Den huvudsakliga tillämpningen av vismut är dess användning som en komponent i smältbara legeringar. Vismut ingår till exempel i den välkända Wood's legeringen, vars smältpunkt ligger under vattnets kokpunkt, i många andra legeringar som används till exempel vid tillverkning av smältbara säkringar. Legeringar av vismut och mangan (Mn) kännetecknas av ferromagnetiska egenskaper och går därför till tillverkning av kraftfulla permanentmagneter.

Små tillsatser av vismut (0,003% -0,01%) i stål och aluminiumbaserade legeringar förbättrar metallens plastegenskaper, vilket avsevärt förenklar dess bearbetning.

Vismut är av viss betydelse inom kärnteknik vid produktion av polonium, ett viktigt inslag i radioisotopindustrin. Vismutföreningar, särskilt Bi2O3, används i glastillverkning och keramik, i läkemedelsindustrin, som katalysatorer, etc.

Vismut hänvisar till giftiga ultramikroelement. Lite är känt om vismuts fysiologiska roll. Kanske inducerar det syntesen av proteiner med låg molekylvikt, deltar i ossifikationsprocesserna, bildar intracellulära inneslutningar i njurtubuliets epitel. Det är möjligt att detta element har genotoxiska och mutagena egenskaper.

Trots att vismut tillhör kategorin tungmetaller är det ett måttligt giftigt element. Lösliga vismutsalter är giftiga och liknar till sin effekt (om än i mindre utsträckning) kvicksilversalter.

Vismutsalter har använts sedan 1700-talet. för behandling av sjukdomar som diarré, samt för att lindra symtomen på kolera.

Under ett oljeutsläpp i Mexikanska golfen tvingades sjöfåglar att få i sig detta ämne för att spola ut oljan som kommit in i deras kroppar.

Även om detta ämne har varit känt sedan urminnes tider dök ordet "vismut" upp för första gången i slutet av 1600-talet. Alkemister använde det i sina experiment på medeltiden. Gruvarbetarna som bröt malmen kallade den tectum argenti. Det översätts som "silverproduktion". Gruvarbetarna trodde att vismut var hälften silver. Och skönheten i dess kristaller indikerar utan tvekan varför de trodde så.

Vismut användes inte bara i Europa: även om dess andinska namn har gått förlorat, använde inkafolket vismut för att tillverka kantvapen. På grund av detta var Inka-svärd mycket vackra, och deras utstrålning var resultatet av iriserande oxidation, en kemisk reaktion med syre. Skillnaden i färger är resultatet av olika tjocklek på oxidskiktet ovanpå kristallen. När direkt ljus träffar vismutkristaller resulterar dessa fluktuationer i tjocklek i olika våglängder för att avbryta reflektionen. Därför får vi en vacker regnbågseffekt.

I det periodiska systemet har vismut flera grannar (dess antal är 81), och om du tar in dem kan du orsaka allvarliga hälsoskador. Denna lista inkluderar bly, antimon och polonium. Och även om vismut har en hög atommassa, har den alltid ansetts vara stabil (i många år ansågs den till och med vara den mest stabila grundämnet sett till massan).

Emellertid har grundämnet nyligen visat sig vara något radioaktivt. Men oroa dig inte, vismut kan inte döda. Vismutlegeringar har i själva verket länge ersatt bly (i föremål som kranar för dricksvattensystem).

Ett göt av råbly innehåller upp till 10% vismut, och för dess extraktion är det nödvändigt att gå igenom flera steg. Efter två huvudprocesser finns många andra metaller kvar i denna blandning.

För att få ren vismut måste du smälta den bearbetade blandningen och sedan lägga till klorgas. De återstående metallerna bryts i sin kloridform, varefter ren vismut återstår. Vismut har några fantastiska egenskaper. Vatten är som bekant ett av få ämnen som är tätare i flytande form än i fast form. I detta liknar vismut vatten - i fast form ökar den med 3%.

Den är också mer diamagnetisk än någon annan metall på planeten. Diamagnetism finns i alla material - detta är egenskapen som skapar ett magnetfält. Å andra sidan har vismut den lägsta värmeledningsförmågan av någon annan metall. Vismut anses ha låg miljöpåverkan. Detta beror på att dess beståndsdelar inte är särskilt lösliga, så i vatten kan det inte skada människor. Det har dock endast gjorts begränsad forskning om vismuts miljöpåverkan.

I allmänhet är vismut en smältbar metall som expanderar när den stelnar, så tackorna har inte en krympningshålighet, utan har tvärtom en konvex yta. Vismut används främst för tillverkning av lågsmältande legeringar och lödningar.

Ren, ooxiderad vismut är silvervit med en lätt rödaktig nyans. Den iriserande färgen på denna kristall beror på närvaron av en tunn oxidfilm på dess yta. Om så önskas kan färgen enkelt tas bort. Det räcker bara att tvätta kristallen med utspädd saltsyra, och dess yta blir silverfärgad.

Om smält metall hälls i en form och får stelna erhålls ett göt. Men vismutkristaller erhålls lite annorlunda.

Du kan få sådana fantastiska vismutkristaller (endast vismut! Med en annan metall kommer detta inte att fungera!) Du kan göra detta. Vi behöver mycket ren vismut. Ju renare det är, desto vackrare blir kristallerna. Metallen som smälts på brännaren hälls i en uppvärmd behållare. Efter en tid, när den härdar med ungefär en tredjedel, dräneras den flytande metallen, och sådana kristaller förblir i botten. Vismutkristaller får en så vacker färg som ett resultat av oxidation av metallens ytskikt, och ju högre renheten hos den ursprungliga metallen är, desto vackrare är kristallen färgad.

Fram till 1700-talet förväxlades detta element ofta med tenn eller bly. Den har dubbelt så mycket guld och är en ingrediens i det populära läkemedlet Pepto-Bismol mot matsmältningsbesvär. Och på dessa fotografier kommer du att se det kemiska grundämnet vismut i dess kristallina form.

(Totalt 22 bilder)

1. Vismutsalter har använts sedan 1700-talet. för behandling av sjukdomar som diarré, samt för att lindra symtomen på kolera.

2. Som en del av Pepto-Bismol-preparatet räddade han inte bara människoliv.

3. Under , tvingades sjöfåglar att få i sig detta ämne för att få bort oljan som hade kommit in i deras kropp.

4. Även om detta ämne har varit känt sedan urminnes tider dök ordet "vismut" upp för första gången i slutet av 1600-talet. Alkemister använde det i sina experiment på medeltiden. Gruvarbetarna som bröt malmen kallade den tectum argenti. Det översätts som "silverproduktion". Gruvarbetarna trodde att vismut var hälften silver.

5. Och skönheten i dess kristaller indikerar utan tvekan varför de trodde så.

6. Namnet vismut anses vara en latiniserad version av det gamla tyska ordet "vismut", och först 1546 förklarade den tyske vetenskapsmannen George Agricola (minerogins fader) att vismut är en separat metall.

7. Vismut användes inte bara i Europa: även om dess andinska namn gick förlorat, använde inkafolket vismut för att tillverka kantvapen.

8. På grund av detta var inkaernas svärd mycket vackra, och deras utstrålning var resultatet av iriserande oxidation - en kemisk reaktion med syre.

9. Skillnaden i färger är resultatet av olika tjocklek på oxidskiktet ovanpå kristallen. När direkt ljus träffar vismutkristaller resulterar dessa fluktuationer i tjocklek i olika våglängder för att avbryta reflektionen. Därför får vi en vacker regnbågseffekt.

10. I det periodiska systemet har vismut flera grannar (dess antal är 81), och om du tar in dem kan du orsaka allvarliga hälsoskador. Denna lista inkluderar bly, antimon och polonium. Och även om vismut har en hög atommassa, har den alltid ansetts vara stabil (i många år ansågs den till och med vara den mest stabila grundämnet sett till massan).

11. Detta grundämne har dock nyligen visat sig vara något radioaktivt. Men oroa dig inte, vismut kan inte döda. Vismutlegeringar har i själva verket länge ersatt bly (i föremål som kranar för dricksvattensystem).

12. Ett göt av råbly innehåller upp till 10 % vismut, och för dess extraktion är det nödvändigt att gå igenom flera steg. Men efter de två huvudprocesserna finns många andra metaller kvar i denna blandning.

13. För att få ren vismut måste du smälta den bearbetade blandningen och sedan tillsätta klorgas. De återstående metallerna bryts i sin kloridform, varefter ren vismut återstår.

14. Vismut har några fantastiska egenskaper. Vatten är som bekant ett av få ämnen som är tätare i flytande form än i fast form.

15. I detta liknar vismut vatten - i fast form ökar den med 3%.

16. Den är också mer diamagnetisk än någon annan metall på planeten. Diamagnetism finns i alla material - detta är egenskapen som skapar ett magnetfält.

17. Å andra sidan har vismut den lägsta värmeledningsförmågan av någon annan metall.20. Även om vismutkristallerna på dessa fotografier var konstgjorda odlade, som syntetiska kristaller, visar de detta element i all sin glans.

21. Detta är ett komplext, skimrande, kalejdoskopiskt och helt enkelt väldigt vackert element.

22. Du kan odla vismutkristaller själv. För att göra detta behöver du högrenhetsvismutmetall, en liten propanfackla, en lämplig behållare att lösa upp metallen i och mycket sunt förnuft.

Vismutkristaller 8 maj 2017

Fram till 1700-talet förväxlades detta element ofta med tenn eller bly. Den har dubbelt så mycket guld och är en ingrediens i det populära läkemedlet Pepto-Bismol mot matsmältningsbesvär.

Låt mig berätta mer om vismut och hur sådana kristaller erhålls ...

Vismut har varit känd för mänskligheten sedan urminnes tider, först omnämnd i skriftliga källor 1450 som Wismutton eller Bisemutum. Under lång tid ansågs denna metall vara en mängd olika antimon, bly eller tenn. Den första informationen om metallisk vismut, dess utvinning och bearbetning finns i verken av medeltidens största metallurg och mineralog, George Agricola, daterad 1529. Idén om vismut som ett oberoende kemiskt element utvecklades först på 1700-talet . Bi-symbolen introducerades först i den kemiska nomenklaturen av den framstående svenske kemisten Jens Jakob Berzelius.

Det finns flera versioner om ursprunget till ordet "vismut". Enligt en av dem tror man att den är baserad på de tyska rötterna "wis" och "mat" (förvrängd weisse masse och weisse materia) - vit metall (mer exakt, vit massa, vit substans). Enligt en annan är ordet "vismut" inget annat än det arabiska "bi ismid", det vill säga liknar antimon.

Innehållet av vismut i jordskorpan är 2 * 10 -5 viktprocent, i havsvatten - 2 * 10 -5 mg / l. Vismutmalmer som innehåller 1 % eller mer vismut är sällsynta, vanligtvis bly, tenn och andra malmer, där den finns som en förorening, tjänar som dess källa. Vismutmineral som ingår i sådana malmer är naturlig vismut (innehåller 98,5-99% Bi), vismut - Bi 2 S 3, vismut - Bi 2 O 3 och andra.

Cirka 90 % av all utvunnen vismut utvinns tillfälligt under metallurgisk bearbetning av bly-zink, koppar, tennmalm och koncentrat. Vismut erhålls genom att smälta sulfid med järn: Bi 2 S 3 + 3Fe = 2Bi + 3FeS,

eller sekventiella processer:

2Bi2S3 + 9O2 \u003d 2Bi2O3 + 6SO2; Bi 2 O 3 + 3C \u003d 2Bi + 3CO.

Till skillnad från antimon, i vismut, dominerar metalliska egenskaper klart över icke-metalliska. Den har en stark metallisk lyster och en rosavit färg. Vismut är både spröd och ganska mjuk, tung (densitet 9,8 g/cm3), smältbar (smältpunkt 271°C). Vid smältning minskar vismut i volym (som is), d.v.s. fast vismut är lättare än flytande vismut. Bland andra metaller kännetecknas vismut av låg värmeledningsförmåga (endast kvicksilver leder värme sämre än det) och de starkaste diamagnetiska egenskaperna.

Naturlig vismut består av en stabil isotop 209 Bi.

I torr luft oxiderar inte vismut, i en fuktig atmosfär blir den gradvis täckt av en film av oxider. Vid upphettning över 1000°C brinner det ut med bildning av den basiska oxiden Bi 2 O 3 . När vismut smälts samman med svavel bildas Bi 2 S 3.

Interagerar med halogener (trihalider är de mest studerade): 2Bi + 3Hal 2 = 2BiHal 3

Reagerar inte med H 2 , C, N 2 , Si ..

När vismut interagerar med metaller bildas vismutider, till exempel natriumvismut Na 3 Bi, magnesiumvismut Mg 3 Bi, etc. Under inverkan av syror på sådana vismutlegeringar bildas vismut BiH 3.

Vismut reagerar inte med alkalier och utspädda syror; det bildar salter med koncentrerade sådana:

Bi + HNO3 (konc.) => Bi(NO 3) 3 + ...

Den huvudsakliga tillämpningen av vismut är dess användning som en komponent i smältbara legeringar. Vismut ingår till exempel i den välkända Wood's legeringen, vars smältpunkt ligger under vattnets kokpunkt, i många andra legeringar som används till exempel vid tillverkning av smältbara säkringar. Legeringar av vismut och mangan (Mn) kännetecknas av ferromagnetiska egenskaper och går därför till tillverkning av kraftfulla permanentmagneter.

Små tillsatser av vismut (0,003% -0,01%) i stål och aluminiumbaserade legeringar förbättrar metallens plastegenskaper, vilket avsevärt förenklar dess bearbetning.

Vismut är av viss betydelse inom kärnteknik vid produktion av polonium, ett viktigt inslag i radioisotopindustrin. Vismutföreningar, särskilt Bi 2 O 3 , används i glastillverkning och keramik, inom läkemedelsindustrin, som katalysatorer, etc.

Vismut hänvisar till giftiga ultramikroelement.

Lite är känt om vismuts fysiologiska roll. Kanske inducerar det syntesen av proteiner med låg molekylvikt, deltar i ossifikationsprocesserna, bildar intracellulära inneslutningar i njurtubuliets epitel. Det är möjligt att detta element har genotoxiska och mutagena egenskaper.

Trots att vismut tillhör kategorin tungmetaller är det ett måttligt giftigt element. Lösliga vismutsalter är giftiga och liknar till sin effekt (om än i mindre utsträckning) kvicksilversalter.

Vismutsalter har använts sedan 1700-talet. för behandling av sjukdomar som diarré, samt för att lindra symtomen på kolera.

Under ett oljeutsläpp i Mexikanska golfen tvingades sjöfåglar att få i sig detta ämne för att spola ut oljan som kommit in i deras kroppar.

Även om detta ämne har varit känt sedan urminnes tider dök ordet "vismut" upp för första gången i slutet av 1600-talet. Alkemister använde det i sina experiment på medeltiden. Gruvarbetarna som bröt malmen kallade den tectum argenti. Det översätts som "silverproduktion". Gruvarbetarna trodde att vismut var hälften silver.

Och skönheten i dess kristaller indikerar utan tvekan varför de trodde så.

Namnet vismut anses vara en latiniserad version av det gamla tyska ordet "wissmut", och först 1546 förklarade den tyske vetenskapsmannen George Agricola (minerogins fader) att vismut är en separat metall.

Vismut användes inte bara i Europa: även om dess andinska namn har gått förlorat, använde inkafolket vismut för att tillverka kantvapen. På grund av detta var Inka-svärd mycket vackra, och deras utstrålning var resultatet av iriserande oxidation, en kemisk reaktion med syre. Skillnaden i färger är resultatet av olika tjocklek på oxidskiktet ovanpå kristallen. När direkt ljus träffar vismutkristaller resulterar dessa fluktuationer i tjocklek i olika våglängder för att avbryta reflektionen. Därför får vi en vacker regnbågseffekt.

Vismut har flera grannar i det periodiska systemet (dess antal är 81), och om du tar in dem kan du orsaka allvarliga hälsoskador. Denna lista inkluderar bly, antimon och polonium. Och även om vismut har en hög atommassa, har den alltid ansetts vara stabil (i många år ansågs den till och med vara den mest stabila grundämnet sett till massan).

Emellertid har grundämnet nyligen visat sig vara något radioaktivt. Men oroa dig inte, vismut kan inte döda. Vismutlegeringar har i själva verket länge ersatt bly (i föremål som kranar för dricksvattensystem).

Ett göt av råbly innehåller upp till 10% vismut, och för dess extraktion är det nödvändigt att gå igenom flera steg. Men efter de två huvudprocesserna finns många andra metaller kvar i denna blandning.

För att få ren vismut måste du smälta den bearbetade blandningen och sedan lägga till klorgas. De återstående metallerna bryts i sin kloridform, varefter ren vismut återstår. Vismut har några fantastiska egenskaper. Vatten är som bekant ett av få ämnen som är tätare i flytande form än i fast form. I detta liknar vismut vatten - i fast form ökar den med 3%.

Den är också mer diamagnetisk än någon annan metall på planeten. Diamagnetism finns i alla material - detta är egenskapen som skapar ett magnetfält. Å andra sidan har vismut den lägsta värmeledningsförmågan av någon annan metall. Vismut anses ha låg miljöpåverkan. Detta beror på att dess beståndsdelar inte är särskilt lösliga, så i vatten kan det inte skada människor. Det har dock endast gjorts begränsad forskning om vismuts miljöpåverkan.

Alls, vismutär en smältbar metall som expanderar när den stelnar, så tackorna har ingen krymphålighet, utan tvärtom en konvex yta. Vismut används främst för tillverkning av lågsmältande legeringar och lödningar.

Ren, ooxiderad vismut är silvervit med en lätt rödaktig nyans. Den iriserande färgen på denna kristall beror på närvaron av en tunn oxidfilm på dess yta. Om så önskas kan färgen enkelt tas bort. Det räcker bara att tvätta kristallen med utspädd saltsyra, och dess yta blir silverfärgad.

Om smält metall hälls i en form och får stelna erhålls ett göt. Men vismutkristaller erhålls lite annorlunda.

Du kan få sådana fantastiska vismutkristaller (endast vismut! Med en annan metall kommer detta inte att fungera!) Du kan göra detta. Vi behöver mycket ren vismut. Ju renare det är, desto vackrare blir kristallerna. Metallen som smälts på brännaren hälls i en uppvärmd behållare. Efter en tid, när den härdar med ungefär en tredjedel, dräneras den flytande metallen, och sådana kristaller förblir i botten. Vismutkristaller får en så vacker färg som ett resultat av oxidation av metallens ytskikt, och ju högre renheten hos den ursprungliga metallen är, desto vackrare är kristallen färgad.