Висмут элемент: Свойства висмута, применение. Висмут – самый красивый из металлов

Что представляет собой

Висмут – элемент таблицы Менделеева №83. Международное обозначение – Bi (Bismuthum).

Его серебристый цвет дополняется розоватым оттенком, во влажном микроклимате на поверхности появляется оксидная пленка, создающая радужные переливы. По этим признакам висмут легко отличить от других металлов.

Он радиоактивен, но минимально. Данная характеристика не считается недостатком.

История открытия:

Висмут был известен человечеству с давних времен, впервые упомянут в письменных источниках в 1450 году как Wismutton или Bisemutum. Долгое время этот металл считался разновидностью сурьмы, свинца или олова. Первые сведения о металлическом висмуте, его добыче и переработке встречаются в трудах крупнейшего металлурга и минералога средневековья Георгия Агриколы, датированных 1529 г. Представление же о висмуте как о самостоятельном химическом элементе сложилось только в XVIII в. Символ Bi впервые ввел в химическую номенклатуру выдающийся шведский химик Йенс Якоб Берцелиус.

О происхождении слова “висмут” существует несколько версий. По одной из них считают, что в основе его лежат немецкие корни “wis” и “mat” (искаженно weisse masse и weisse materia) -белый металл (точнее, белая масса, белая материя). По другой – слово “висмут” – не что иное, как арабское “би исмид”, то есть похожий на сурьму.

Висмут – 83 элемент таблицы Менделеева

Висмут известен с 15 века, но его долго принимали за разновидность олова, свинца или сурьмы. В 1529 немецкий ученый в области горного дела и металлургии Г. Агрикола дал первые сведения о металлическом висмуте, его добыче и переработке. Химическую индивидуальность висмута первым установил в 1739 И. Потт.

Предположительно латинское Bismuthum или bisemutum происходит от немецкого weisse Masse, белая масса.

Содержание висмута в земной коре очень мало и составляет всего 9·10-7% (71-е место среди всех элементов). В природе иногда встречается в свободном виде. исмут — редкий рассеянный элемент, его собственные минералы очень редки. Важнейшие из них: висмутин, или висмутовый блеск, Bi2S3 (81,3 % Bi), козалит Pb2Bi2S5 (42 % Bi), бисмит Bi2O3(89,7 % Bi) и некоторые другие.

Физико-химические характеристики

Для химика висмут – это простое вещество. В микроклимате с нормальными показателями химически инертен. Взаимодействие начинается при +990°С.

Металл легкоплавкий, при +150°С обретает пластичность. Однако хрупок, лишен тягучести, ковкости, легко измельчается до порошка.

Свойства атомаНазвание, символ, номерАтомная масса(молярная масса)Электронная конфигурацияЭлектроны по оболочкамРадиус атомаХимические свойстваКовалентный радиусРадиус ионаЭлектроотрицательностьЭлектродный потенциалСтепени окисленияЭнергия ионизации(первый электрон)Термодинамические свойства простого веществаПлотность (при н. у.)Температура плавленияТемпература кипенияУд. теплота плавленияУд. теплота испаренияМолярная теплоёмкостьМолярный объёмКристаллическая решётка простого веществаСтруктура решёткиПараметры решёткиОтношение c/aТемпература ДебаяПрочие характеристикиТеплопроводностьНомер CAS

Ви́смут (устар. Би́смут) / Bismuthum (Bi), 83
208,98040(1) а. е. м. (г/моль)
[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3
2, 8, 18, 32, 18, 5
170 пм
146 пм
(+5e) 74 (+3e) 96 пм
2,02 (шкала Полинга)
Bi←Bi3+ 0,23 В
5, 3
 702,9 (7,29) кДж/моль (эВ)
9,79 г/см³
271,44 °C, 544,5 K
1837 K
11,30 кДж/моль
172,0 кДж/моль
26,0 Дж/(K·моль)
21,3 см³/моль
ромбоэдрическая
α=57,23°, a=4,746 Å
120,00 K
(300 K) 7,9 Вт/(м·К)
7440-69-9

Ряд характеристик металла отличает его от других:

  • На холоде, подобно воде, увеличивается в объеме.
  • Имеет малую теплопроводность.
  • Самый сильный диамагнетик среди металлов.

Не взаимодействует с кремнием, азотом, углеродом, разбавленной серной, концентрированной соляной кислотами, щелочами.

Висмут кристалл

Кристаллическая решетка

Висмут   ромбоэдричеекая с периодом а = 4,7457 А и углом а = 57° 14″13″. Плотность (т-ра 20° С) 9,80, жидкого (т-ра 271,3° С), 10,07 г/см3; tпл 271,3° С; tкип 1560° С. Температурный коэфф. линейного  расширения   13,3 • 10 град , объемное расширение металла при затвердевании —3, 32% (т-ра 271,3° С), коэфф. теплопроводности 0,020 (т-ра 20° С), 0,018 (250° С), 0,037 (400° С), 0,037 кал/см . сек X X град (т-ра 700° С); удельная теплоемкость 0,0294 (т-ра 20° С), 0,034 (в   жидком   состоянии   при   т-ре 271,3° С), 0,0354 (400° С), 0,0397 кал/г • град (т-ра 800° С); удельное электрическое сопротивление 1,068 X 10-4 (т-ра   0—20° С),    1,602 X 10-4  (т-ра  100° С), 1,289 х 10-4 (т-ра   300° С),   1,452 х 10-4    (т-ра 600° С),   1,535 • 10-4 ом • см  (т-ра 750° С). Т-ра перехода в сверхпроводящее   состояние   ~ 7   К.

Свойства

Под влиянием магнитного поля электросопротивление висмута увеличивается в большей степени, чем у др. металлов, что используется для измерения индукции сильных магн. полей. Предел прочности на растяжение 0,5— 2 кгс/мм2, модуль упругости 3200 кгс/мм2, модуль сдвига 1260 кгс/мм2, твердость по Бринеллю 9,3, по Моо-су 2,5. В интервале т-р  150—250° С сравнительно легко поддается прессованию.

Висмут — диамагнитный металл; магнитная восприимчивость 1,35 • 10-6. При плавлении В. восприимчивость уменьшается в 12,5 раза. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов у В. невелико — 0,034 барна. При обычных т-рах В. устойчив в сухом и влажном воздухе. При нагревании выше т-ры 1000° С сгорает голубым пламенем с образованием окиси Bi203, к-рую применяют для получения висмутовых солей. В разбавленных растворах соли трехвалентного В. легко гидролизуются.

Соли пятивалентного висмута— сильные окислители. Висмут реагирует при нагревании с парами фосфора, легко соединяется с галогенами и халькогенами. Со многими металлами (натрием, калием, рубидием, цезием, магнием, кальцием ш др.) образует тугоплавкие интерметаллические соединения — висмутиды. С легкоплавкими тяжелыми металлами (свинцом, оловом, кадмием, индием, ртутью) образует сплавы с tпл от 33 до 156° С.

Растворяется в азотной к-те, «царской водке», горячей концентрированной серной к-те, слабо растворим в соляной к-те. В разбавленной серной и соляной к-тах не растворяется. Растворы щелочей без доступа кислорода химически на висмут не действуют. Висмутовые руды почти всегда содержат примеси др. минералов до металлургической обработки общ но подвергаются обогащению мокрым и флотационным методами, часто  применяют  магнитную  сепарацию. В зависимости от состава руд и концентратов висмут извлекают пиро-    или   гидрометаллургическими способами, а также комплексными методами.

Характеристика элемента

Ионизационный потенциал, электроотрицательность и окислительно-восстановительный потенциал резко снижаются при переходе к висмуту. Восстановительная способность усиливается, однако устойчивость высшей степени окисления 4-5 невелика, так же как и связь с водородом в состоянии —3.

Установлен лишь сам факт существования висмутина BiH3, но надежные характеристики из-за его неустойчивости, отсутствуют.

В соединениях висмута встречаются степени окисления, характерные как для главной подгруппы (—3, +3, +5), так и свойственные побочным (+1, +2, +4). Наиболее устойчивая +3, когда на связь в значительной степени ковалентную затрачивается с внешнего энергетического уровня три р-электрона.

Валентные электроны висмута

Количество валентных электронов в атоме висмута – 5.

Ниже приведены их квантовые числа (N – главное, L – орбитальное, M – магнитное, S – спин)

ОрбитальNLMS

s 6 0 0 +1/2
s 6 0 0 -1/2
p 6 1 -1 +1/2
p 6 1 0 +1/2
p 6 1 1 +1/2

Степени окисления, которые может проявлять висмут: -3, +3, +5

Свойства простого вещества и соединений

Для висмута широко известна его металлическая модификация — серебристо-белая, с розовым отливом (tпл = 271,3°С, tкип = 1560°С). При давлениях в 1010 Па (105 атм) обнаружено пять аллотропных модификаций, но свойства их не ясны.

Висмут хрупок и легко измельчается в порошок, изделия, изготовленные из него прессованием, хрупкие и легко ломаются. Единственным оксидом висмута, изученным более или менее полно, является Bi2O3. Он устойчив, встречается в природе и известен как висмутовая охра. Оксид Bi2O3 проявляет основные свойства, так как легко растворяется в кислотах :

Bi2O3 + 6HNO3 = 2Bi (NO3)3 + 3H2O

и незначительно — в растворах   крепких   щелочей.

В воде Bi2O3 нерастворим, а гидроксид получают осаждением щелочами из растворов солей :

Bi(NO3)3 + 3NaOH = 3NaNO3 + Bi(OH)3

Нитрат висмута, по-видимому, единственное основательно изученное его соединение. Известно, что при 30° С из бесцветных кристаллов соли начинает выделяться азотная кислота, а при 75,5° С нитрат разделяется на жидкость и основную соль, которую следует рас сматривать как смесь оксидов Bi2O3 · N2O5 · H2O. В результате гидролиза основная соль выпадает из водного раствора.

Состав соли , выпадающей в осадок, зависит от условий приготовления. Например, соли состава BiO(NО3)2 и Bi2O2(OH)NO3 можно считать солями катиона висмута ВiO⁺. Основной нитрат висмута Bi2O2(OH)NO3 — известный в медицине антисептический препарат, применяемый при желудочно-кишечных заболеваниях.

Другие оксиды висмута никогда не были получены в чистом виде. Все же, аналогично сурьме, отмечают существование у висмута оксидов Bi2O4 и Bi2O5. Коричневый порошок Bi2O4 имеет +3 +5 в своем составе Bi и Bi, а темный с красноватым оттенком Вi2О5 неустойчив и легко отщепляет кислород, переходя в Bi2O3 . Состав соответствующих им солей близок к КВiO2 и КВiO3, но никогда не совпадает с ними в точности, так как это скорее смешанные оксиды, чем соли.

Для висмута в степени окисления +5 характерны сильнейшие окислительные свойства, более значительные, чем у перманганата КМnO4 (марганцовки). В достаточной степени изучены галогениды висмута BiF3 (белые, разлагающиеся при нагревании кристаллы); BiCl3 (темнеет на свету и обесцвечивается в темноте); BiBr3 (желтые кристаллы, устойчивые до 218°С); Bib (черное кристаллическое вещество с гПл = 439°С). Имеются публикации, сообщающие о существовании BiCl, BiBr и Bil указывается, что эти соединения малоустойчивы.

Важнейшие соединения:

Для висмута наиболее характерны соединения со степенью окисления: +3 и +5.
Оксид висмута(II), BiO: Серовато-черные кристаллы. Получают восстановлением оксида висмута(III) металлическим висмутом или водородом. Окисляется при нагревании до 180°С и во влажном воздухе. Диспропорционирует в реакции с кислотами, напр. 3BiO + 6HCl = 2BiCl3 + Bi +3H2O.

Оксид висмута(III), Bi2O3: Моноклинные или тетрагональные желтые (коричневые в нагретом состоянии) кристаллы. Устойчив до 1750°С. Диамагнитен. Мало растворим в воде, ацетоне, жидком аммиаке, гидроксидах. Растворяется в кислотах. Получают нагреванием висмута в кислороде, разложением нитрата висмута (III), дегидратацией гидроксида висмута (III).

Гидроксид висмута(III), Bi(OH)3: Белый аморфный порошок. Проявляет основные свойства. Мало растворим в воде, концентрированных щелочах. Растворяется в глицерине, хлориде аммония и в минеральных кислотах. С кислотами образует соли висмута (III).
Соли висмута(III) – бесцветные крист. вещества, растворимые соли (нитрат, хлорид) для предотвращения гидролиза растворяют в разбавленных растворах соотв. кислот.
При растворении в чистой воде они гидролизуются с образованием осадков основных солей (напр. Bi(OH)2NO3) или оксосолей (солей висмутила, напр. BiOCl).

Иодид висмута(III), BiI3: темно-коричневые кристаллы, нерастворим в воде, но растворяется в спиртах, в ацетоне. Взаимодействует с растворами йодидов, образуя водорастворимые комплексы: BiI3 + KI = K[BiI4].
Сульфид висмута(III), Bi2S3: Серовато-черные ромбоэдрические диамагнитные кристаллы. Обладает термоэлектрическими свойствами. Мало растворим в воде, разбавленных минеральных кислотах, в сульфиде аммония, в сульфидах и полисульфидах щелочных металлов. Восстанавливается водородом, углеродом, кремнием. Взаимодействует с водой, при этом полностью гидролизуется.
Оксид висмута(V), Bi2O5: Темно-коричневый порошок. Мало растворим в воде. Растворяется в кислотах и щелочах. Разлагается при нагревании. Получают окислением висмута (III) в концентрированных щелочных растворах, например при пропускании хлора через суспензию Bi2O3 в растворе КОН.
Соединения висмута(V) проявляют сильные окислительные свойства: H3BiO4 + 5НСl = BiCl3 + Cl2 + 4H2O
Висмутаты – соли висмутовых кислот, например мета- (NaBiO3) или орто- (Na3BiO4) висмутат натрия, желтый порошок, нерастворимый в воде, сильный окислитель:
2Mn(NO3)2 + 5NaBiO3 + 14HNO3 => 2NaMnO4 + 5Bi(NO3)3 + 3NaNO3 + 7H2O

Металл в природе

Элемент относится к редкоземельным металлам.

Тонна земной коры содержит 2 г висмута.

В природе самородки большая редкость, чаще представлены другие виды:

  • Как примесь в рудах – свинцовых, вольфрамовых, медных, цинковых, оловянных.
  • Как компонент минералов – висмутина, козалита, бисмутина, бисмита, других.

В центре внимания оказался изотоп металла. До начала XXI века он считался стабильным, но позже обнаружилось, что висмут радиоактивен. Это не опасно.

Период полураспада висмута на порядки превышает возраст Вселенной (14,5 млрд. лет).

Запасы и добыча

Обычное происхождение висмутовых руд — гидротермальные, пегматитовые, контактово-метасоматические.

Собственные минералы Bismuthum:

  • висмутовый блеск;
  • бисмит;
  • козалит.

Металл химически малоактивен, поэтому встречается в природе в самородном виде.

Интересно: вес некоторых самородков достигает 15 кг.

Добычу ведут из висмутовых руд (малая часть добычи). Основные объемы Bi извлекают из руд цветных и благородных металлов. К ним относятся:

  • свинцово-цинковые;
  • оловянные:
  • медные;
  • вольфрамовые;
  • золотоносные.

Страны, в которых есть месторождения висмутовых руд:

  • Китай;
  • Боливия;
  • Германия;
  • Россия;
  • Австралия.

Металл занимает 71 место по запасам в земной коре среди всех элементов.

Синтетический кристалл висмута и слиток объёмом 1 см3.
Синтетический кристалл висмута и слиток объёмом 1 см3.

Технология получения

Подобно другим редким элементам, содержание Bi в породах исчисляется долями процента. Поэтому первый пункт доставки руды – обогатительное предприятие. Здесь используются методы пиро- и гидрометаллургии.

Синтетический кристалл висмута и слиток объёмом 1 см3
Синтетический кристалл висмута и слиток объёмом 1 см3

Пирометаллургия

Процедура обогащения многоэтапна, определяется происхождением сырья:

  • Висмут из соединений, выделенных в процессе переработки медных концентратов, осаждают плавкой с ферроскрапом.
  • Из окисленных руд элемент восстанавливают под «покровом» легкоплавкого флюса. Для процедуры требуется углерод и 990°C.

Самый распространенный исходник получения висмута – черновой свинец. Висмут выделяют, воздействуя магнием либо кальцием. Затем эти элементы удаляют методами флотации, очистки, электролиза. Черновой висмут получают переплавкой массы.

Гидрометаллургия

Гидрометаллургический способ:

  • Висмутосодержащее сырье растворяют кислотами.
  • Растворы выщелачивают электрохимически либо серной кислотой.
  • Элемент извлекают и очищают экстракцией.
  • Металл высокой чистоты получают методом рафинирования, зонной плавки, перегонки.

Способ признан рентабельным: для извлечения продукта пригодны концентраты с минимальным количеством висмута. Качество безупречно.

Плюсы и минусы висмута

Большое преимущество висмутовых соединений и сплавов — низкая токсичность.

Для человека он практически безвреден, это достоинство для радиоактивного металла.

К недостаткам отнесем редкость и более высокую цену, чем аналоги металла.

Применение висмута

Традиционные потребители висмута — металлургическая, фармацевтическая и химическая промышленность. В последние десятилетия к ним прибавились ядерная техника и электроника.

Чтобы спаять стекло с металлом, используют легкоплавкие сплавы на висмутовой основе. Подобные же сплавы (с кадмием, оловом, свинцом) применяют в автоматических огнетушителях. Как только температура окружающей среды достигает 70°С, плавится пробка из висмутового сплава (49,41% Bi, 27,07% Pb, 12,88% Sn и 10,02% Cd) и огнетушитель срабатывает автоматически.

Легкоплавкость висмута стала одной из причин прихода его в ядерную энергетику. Но были и другие. Только бериллию (из всех металлов) уступает висмут по способности рассеивать тепловые нейтроны, почти не поглощая их при этом. Висмут используют в качестве теплоносителя и охлаждающего агента в ядерных реакторах. Иногда в «горячей зоне» реактора помещают уран, растворенный в жидком висмуте.

Самым первым способом извлечения плутония из облученного урана был метод осаждения плутония с фосфатом висмута. Совместно с фтористым литием LiF эта соль работала в первых промышленных установках по производству плутония. Облученный нейтронами уран растворяли в азотной кислоте, а затем в этот раствор добавляли H2S04. С ураном она образовывала нерастворимый комплекс, а четырехвалентный плутоний оставался в растворе. Отсюда его осаждали с BiP04, отделяя тем самым от массы урана. Сейчас этот метод уже не применяют, но о нем стоило упомянуть хотя бы потому, что опыт, полученный благодаря этому методу, помог создать более совершенные и современные способы выделения плутония осаждением его из кислых растворов.

С помощью висмута получают изотоп полоний-210, служащий источником энергии на космических кораблях. Применение висмута в металлургии тоже довольно широко. Кроме упоминавшихся уже легкоплавких сплавов и припоев, висмут (примерно 0,01%) используют в сплавах на основе алюминия и железа. Эта добавка улучшает пластические свойства металла, упрощает его обработку.

Некоторые висмутовые сплавы обладают уникальными магнитными свойствами. Сильные постоянные магниты делают из сплава, состав которого определяется формулой MnBi. А сплав состава 88% Bi и 12% Sb в магнитном поле обнаруживает аномальный эффект магнитосопротивления; из этого сплава изготовляют быстродействующие усилители и выключатели.

Многие сплавы висмута при низкой температуре приобретают свойство сверхпроводимости.

Широкому применению висмута в металлургии и электронике способствовало и то обстоятельство, что висмут — наименее токсичный из всех тяжелых металлов. Из соединений висмута шире всего используют его трехокись Bi203. В частности, ее применяют в фармацевтической промышленности для изготовления многих лекарств от желудочно-кишечных заболеваний, а также антисептических и заживляющих средств.

В производстве полимеров трехокись висмута служит катализатором; ее применяют, в частности, при получении акриловых полимеров. Bi203 употребляют также в производстве эмалей, фарфора и стекла — главным образом в качестве флюса, понижающего температуру плавления смеси неорганических веществ, из которой образуются эмаль, фарфор или стекло.

Соли висмута находят применение в областях, весьма далеких друг от друга. Это, к примеру, производство перламутровой губной помады и производство красок для дорожных знаков, которые «загораются» в лучах автомобильных фар…

Далеко в прошлое ушло то время, когда висмут считался малоценным металлом с ограниченной сферой применения. Сейчас он нужен всем странам с высокоразвитой промышленностью. Поэтому и спрос на него продолжает расти.

ПЕРВЫЙ ВИСМУТ В РОССИИ. «Захваченный трестом, главным образом германским, висмут является сейчас продуктом, для получения которого мы находимся всецело в зависимости от Германии. А между тем мы имеем указания на возможность нахождения его. соединений, например, в Забайкалье». Так писал Владимир Иванович Вернадский в 1915 г. в своей «Записке в Комиссию по исследованию естественных производительных сил России». Он был прав и очень дальновиден. Пройдет всего три года, и в 1918 г. другой русский ученый — К.Л. Ненадкевич — выплавит первые десятки килограммов отечественного висмута. Выплавит именно из забайкальских руд — из сульфидных концентратов вольфрамового месторождения Букука.

КРАСАВИЦАМ ЭПОХИ ВОЗРОЖДЕНИЯ. Азотнокислый висмут BiN03-5H20 обычно получают выпариванием раствора висмута в азотной кислоте. В водном растворе эта соль легко гидролизуется и при нагревании выделяет основной нитрат висмута (висмутил-нитрат) (BiO)N03. Эта соль была известна еще в XVI в. и пользовалась большой популярностью у красавиц эпохи Возрождения. Ее применяли в качестве косметического средства, которое называли испанскими белилами.

НА СВЕТУ — ТЕМНЕЕТ, В ТЕМНОТЕ — СВЕТЛЕЕТ. Среди соединений висмута с галогенами наибольший интерес представляет, пожалуй, треххлористый висмут. Это — белое кристаллическое вещество, которое можно получить разнообразными способами, в частности обработкой металлического висмута царской водкой. BiCl3 имеет необычное свойство: на свету он интенсивно темнеет, но, если его поместить после этого в темноту, он снова обесцвечивается. В водном растворе BiCl3 гидролизуется с образованием хлорида висмутила BiOCl. Треххлористый висмут используют для получения водостойких висмутовых смол и невысыхающих масел.

РАЗНОЧТЕНИЯ В РЕЦЕПТУРЕ. Из легкоплавких сплавов самый популярный, определенно, сплав Вуда. Но вот беда: в разных справочниках и пособиях под названием сплава Вуда нередко фигурируют сходные, но не совсем идентичные по соотношению компонентов сплавы. В 1975 г. в редакцию журнала «Химия и жизнь» пришло письмо студента из Ростова-на-Дону, который набрал по литературе целую дюжину сходных рецептур: в шести случаях из двенадцати эти составы назывались сплавом Вуда, по одному разу сплавом Липовица, Розе или Гутри, один раз — просто эвтектикой, еще в двух случаях рецептура приводилась без названия. Произведенное «расследование» показало, во-первых, что сплав Вуда и сплав Липовица — одно и то же. Сплав Розе, в отличие от сплава Вуда, не содержит кадмия: 50% Bi, 25% Pb и 25% Sn; Тпл = 94°С. Сплав Гутри с Тпл ниже 45°С, напротив, кроме четырех названных компонентов, содержит легкоплавкие галлий и индий. Сплавом же Вуда следует, очевидно, считать композицию из четырех элементов: висмута (от 44 до 57%), свинца (25-28), олова (13-14) и кадмия (6-14) с температурой плавления около 70°С. Правда, известна и бессвинцовая разновидность этого сплава: 70% Bi, 18% Бпи 12% Cd с Тпл = 68,5°С.

Химические элементы Висмут Bi

Металлургия

Висмут имеет большое значение для производства так называемых «автоматных сталей», особенно нержавеющих и очень облегчает их обработку резанием на станках-автоматах (токарных, фрезерных и др.) при концентрации висмута всего 0,003 %, в то же время не увеличивая склонность к коррозии. Висмут используют в сплавах на основе алюминия (примерно 0,01 %), эта добавка улучшает пластические свойства металла, резко упрощает его обработку.

Термоэлектрические материалы

Монокристалл теллурида висмута

Одним из важнейших направлений применения висмута является производство полупроводниковых материалов и в частности теллуридов (термо-э.д.с. теллурида висмута 280 мкВ/К) и селенидов висмута. Получен высокоэффективный материал на основе висмут-цезий-теллур для производства полупроводниковых холодильников суперпроцессоров.

Детекторы ядерных излучений

Некоторое значение для производства детекторов ядерного излучения имеет монокристаллический иодид висмута. Германат висмута (Bi4Ge3O12, краткое обозначение BGO) — сцинтилляционный материал, применяется в ядерной физике, физике высоких энергий, компьютерной томографии, геологии.

Легкоплавкие сплавы

Висмут элемент: Свойства висмута, применение. Висмут – самый красивый из металлов
Висмут элемент: Свойства висмута, применение. Висмут – самый красивый из металлов
Синтетический кристалл висмута

Сплавы висмута с кадмием, оловом, свинцом, индием, таллием, ртутью, цинком и галлием, обладают очень низкой температурой плавления и применяются в качестве теплоносителей и припоев, а так же в медицине в качестве фиксирующих составов для сломанных конечностей. Некоторые легкоплавкие сплавы применяются в качестве элементов противопожарной сигнализации, в качестве специальных смазок работающих в вакууме и тяжелых условиях, в качестве клапанов (при расплавлении открывающих просвет для протекания жидкостей и газов (например ракетных топлив), в качестве предохранителей в мощных электрических цепях, в качестве уплотнительных прокладок в сверхвысоковакуумных системах, как термометрические материалы, как материалы для изготовления выплавляемых моделей в литье и т. д.

Производство полония-210

Некоторое значение висмут имеет в ядерной технологии при получении полония — важного элемента радиоизотопной промышленности.

Высокотемпературная сверхпроводимость

Керамики, включающие в свой состав оксиды висмута, ванадий, медь, никель, молибден и др. являются высокотемпературными сверхпроводниками. В последние годы при изучении этих сверхпроводников выявлены фазы, имеющие пики перехода в сверхпроводящее состояние при 155 К, и 175 К.

Измерение магнитных полей

Металлический висмут особой чистоты служит материалом для производства обмотки для измерения сверхсильных магнитных полей, ввиду того, что при увеличении магнитного поля электросопротивление висмута резко возрастает, и в то же время достаточно равномерно для того, чтобы по изменению сопротивления обмотки, изготовленной из него, судить о напряженности внешнего магнитного поля.

Соединения

Модификации висмута – основа материалов специального назначения (сверхпроводников, магнито-, термоэлектрических):

  • Материал электрохимических топливных узлов.
  • Детекторы ионоизлучения в приборах для нужд геологии, компьютерной томографии, ядерной физики.
  • Катализаторы в процессе производства акриловых полимеров.

Их используют переработчики нефти.

Оборонный комплекс

Преимущества металла подошли ВПК. Соединения висмута задействованы при производстве аккумуляторов для армии и космических аппаратов.

Не пропадает даже стружка – ее используют как ускоритель процесса изготовления компонентов ракетного топлива.

Другие сферы

Материал повышенной чистоты предназначен ученым:

  • Из него сделаны приборы, измеряющие параметры магнитных полей.
  • Это исходник для синтеза других элементов.

Его добавляют, изготовляя пигменты, эмали для керамики, стекло, лак для ногтей, грузила удочек, дробь патронов для охоты.

Из кристаллов создают ювелирные украшения авангардного стиля.

Можно вырастить кристаллы дома и любоваться их причудливо-хаотичной структурой.

Пигменты

Ванадат висмута применяется в качестве пигмента.

Косметика

В производстве лака для ногтей, губной помады, теней и др, оксохлорид применяется как блескообразователь.

Цена висмута

На висмут цена редко опускается ниже 2 000 рублей за килограмм. Такая стоимость указывается в закупках с минимальным объемам. То есть, сэкономить можно лишь при заказе от 5-ти, 10-ти, 16-ти килограммов. Если же брать только 1 000 граммов, заплатить придется не меньше 3 100 рублей. Стандартная цена – от 4 000-ех до 6 000 рублей.

Висмут-элемент-Свойства-висмута-Применение-висмута-5

Запросы продавцов зависят от чистоты металла. Его содержание в слитках может быть, к примеру, 99%, а может и 99, 99%. Учитывается и имя производителя, торговца и страна, откуда доставлен товар. Для россиян наиболее выгодны поставки из Китая. Если говорить о предприятиях внутри страны, то висмут реализует, к примеру, «Электровек-Сталь».

Менеджеры завода устанавливают цену, опираясь на индексы Лондонской биржи цветных металлов. Как правило, стоимость килограмма висмута варьируется в пределах 3 000 – 4 000 рублей. Объемы производства предприятия позволяют торговать центнерами, что значительно сокращает расходы при крупных закупках.

Источники
  • https://jgems.ru/metally/vismut
  • http://www.kontren.narod.ru/x_el/info83.htm
  • https://calcsbox.com/post/bismuth.html
  • https://znaesh-kak.com/x/n/vismut
  • https://your-online.ru/electronic-formulas/Bi
  • https://TheMineral.ru/metally/vismut
  • https://natural-museum.ru/chemistry/%D0%B2%D0%B8%D1%81%D0%BC%D1%83%D1%82
  • http://himsnab-spb.ru/article/ps/bi/
  • https://tvoi-uvelirr.ru/vismut-element-svojstva-vismuta-primenenie-vismuta/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector