Bizmut

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
83 ólombizmutpolónium
Sb

Bi

Uup
Általános
Név, vegyjel, rendszám bizmut, Bi, 83
Elemi sorozat másodfajú fémek
Csoport, periódus, mező 15, 6, p
Megjelenés csillogó vöröses fehér
Bi,83.jpg
Atomtömeg 208,98038(2)  g/mol
Elektronszerkezet [Xe] 4f14 5d10 6s² 6p³
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 32, 18, 5
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot szilárd
Sűrűség (szobahőm.) 9,78 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 10,05 g/cm³
Olvadáspont 544,7 K
(271,5 °C, 520,7 °F)
Forráspont 1837 K
(1564 °C, 2847 °F)
Olvadáshő\Delta_{fus}{H}^\ominus 11,30 kJ/mol
Párolgáshő \Delta_{vap}{H}^\ominus 151 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 25,52 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 941 1041 1165 1325 1538 1835
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet romboéderes
Oxidációs szám 3, 5
(enyhén savas oxid)
Elektronegativitás 2,02 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 703 kJ/mol
2.: 1610 kJ/mol
3.: 2466 kJ/mol
Atomsugár 160 pm
Atomsugár (számított) 143 pm
Kovalens sugár 146 pm
Egyebek
Mágnesség diamágneses
Fajlagos ellenállás (20 °C) 1,29 µΩ·m
Hőmérséklet-vezetési tényező (300 K) 7,97 W/(m·K)
Hőtágulási együttható (25 °C) 13,4 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 1790 m/s
Young-modulus 32 GPa
Nyírási modulus 12 GPa
Kompressziós modulusz 31 GPa
Poisson-tényező 0,33
Mohs-keménység 2,25
Brinell-keménység 94,2 HB
CAS-szám 7440-69-9
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A bizmut izotópjai
Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t.
207Bi mest. 31,55 y ε 2,399 207Pb
208Bi mest. 3 368 000 y ε 2,880 208Pb
209Bi 100% (1,9±0,2) ×1019y α   205Tl
Hivatkozások

A bizmut (nyelvújításkori magyar nevén: keneny) a 83-as rendszámú kémiai elem, vegyjele Bi. Félfém, a nitrogéncsoport elemei közül a legjobban hasonlít a fémekhez. Kemény, rideg, nagy szemcsékben kristályosodó, terméselemként és ércásványaiban is megtalálható, ritkán előforduló elem.

Felfedezése és tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kristályos bizmut

Első írásos említése egy német szerzetestől, Valentius Basilius-tól származik 1450-ből. Mint önálló ,a hét klasszikustól (arany, ezüst, ón, ólom, réz, cink, vas) különböző fémet először Agricola (Georg Bauer) írta le a XVI. században De re metallica című munkájában. Nevének eredete a német weisse Masse, illetve a szász tájnyelvi „wise Must” (fehér tömeg) kifejezésből ered, mely az Érchegységbeli bányászok által használt kifejezés volt a „hasznos ércet” nem szolgáltató bizmutos ércesedésre. Rossz hővezető, nem mágnesezhető, de mágneses mezőben és különböző nyomásviszonyok alatt elektromos vezetőképessége változik. Olvadáspontja alacsony, szilárdulási fázisban térfogata növekszik. Savak közül a salétromsav oldja.

Előfordulása, előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Terméselemként hidrotermális ércesedésekben, telérekben lelhető fel. Híres magyarországi előfordulása a Nagybörzsöny melletti középkori nemesfémbányák (termésbizmut és bizmut-szulfid). Gyakran arany-, réz-, ólom- és ónércekben dúsul fel. Oxidjaiból (Bi2O3) szenes redukcióval, szulfidjaiból (Bi2S3) alacsony hőmérsékleten „pörköléssel”, majd kohósítással nyerik ki. Vegyes ércelőfordulásoknál kinyerésére hidrometallurgiai eljárásokat alkalmaznak. Salétromsavban való oldhatóságát hasznosítva elektrolízissel is előállítható.

Felhasználása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Megszilárdulás közbeni térfogatnövekedése miatt ötvözőanyagnak hasznosítják tagolt, bonyolult felületű idomok és formák előállításánál, kéregöntéseknél is. A ólom, ón és kadmiumhoz 12,5% súlyban bizmut adagolásával állítják elő a „Wood”-fémet, melynek olvadáspontja 71 °C, míg a „Rose”-fém ólom és ón mellett 25,0% bizmutadagolásnál 94 °C-on olvad meg. Alacsony olvadási hőmérséklete miatt alkalmas tűzjelző berendezéseknél, a villamosiparban olvadóbiztosítók előállításánál, nyomástartó edényeknél és tartályoknál biztonsági szelepekben használják. A műszeriparban a mágneses térerő alatti eltérő tulajdonságú viselkedése miatt fontos érzékelők alapanyaga. Hűtőberendezésekben szelenidjét (Bi2Se4), telluridját (Bi2Te) kapcsolószerkezetekben alkalmazzák. A legfontosabb felhasználási területe a műanyagipari alapanyagok gyártása, mert a bizmut-foszfomolibdát (BiPMo12O40) hatásos katalizátor akrilszálak, festékek gyártási folyamatában. A bizmut sóit a gyógyszeriparban röntgenvizsgálatok kontrasztanyagaként (bizmutkása) hasznosítják, de emésztőszervi zavarok kezelésére is alkalmazzák. A bőrsérülések, bőrfertőzések gyógyszerének alapanyaga (dermatol). Kozmetikai cikkeknél a bizmut hozzáadása gyöngyházfényt eredményez (rúzsok, lakkok).

Fontosabb vegyületei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Bizmut-hidroxid Bi(OH)3 fehér por, amely melegítve vizet veszít és bizmut-oxid-hidroxiddá (BiO)OH alakul át.
  • Bizmut-nitrát Bi(NO3)3·5(H2O) fehér kristályos, erősen higroszkópos. (Bizmutkása alapanyaga)
  • Bizmut-szulfid Bi2S3 fekete színű por.

Fontosabb ásványai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Termelt mennyiségek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A világ 2005. évi bizmutfém termelése 4631 tonna volt, melyből a 3 legnagyobb termelő (zárójelben: az össztermelésen belüli arány %-ban):

Felhasznált források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Bognár László: Ásványhatározó. Gondolat Kiadó. Budapest.1987.
  • Sályi István (szerk): Pattantyús.Gépész és villamosmérnökök kézikönyve.II.kötet. Műszaki Kiadó. Budapest. 1961.
  • Egerer Frigyes: Ásványtan.II. Miskolci Egyetemi Kiadó. Miskolc. 1992.
  • http://webmineral.com
  • World Mineral Production 2001-2005. British Geological Survey. London. 2007.
  • Annivite.www.mindat.org (angolul) Hozzáférés: 2013. máj. 10. (HTML)
Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Bizmut témájú médiaállományokat.