Что такое Висмут: физические и химические свойства, добыча и применение

Висмут по признанию многих специалистов считается наиболее красивым металлом из-за своей цветной оболочки. Он обладает неординарной внешностью, из-за которой его крайне трудно перепутать с каким-либо другим металлом из-за наличия специальной радужной оболочки. Ранее этот металл специально добавляли в оружие, чтобы придать ему переливов. Стоит также отметить, что помимо крайне необычного внешнего вида висмут является невероятно востребованным в промышленности, науке и медицине.

В таблице Менделеева висмут – элемент Bi, занимает 83 позицию. Примечательно, что там это последний стабильный элемент, поскольку все последующие характеризуются наличием радиоактивности. Его внешний вид характеризуется серебристым окрасом с розоватым оттенком. При длительном воздействии влаги на поверхности висмута формируется оксидная пленка, из-за которой появляются радужные переливы. Именно по этой причине висмут крайне легко отличить от других металлов.

История открытия

Висмут использовался человечеством с давних времен, однако далеко не всегда люди осознавали, что это действительно висмут, путая его с разновидностями олова, свинца или сурьмы. Упоминание об использовании висмута имеется в работах Парацельса, Григория Агриколы и многих других. Первые европейские книги также были напечатаны благодаря использованию данного металла, поскольку он стал основой для отливания шрифтов.

кристаллы висмута
Внешний вид кристаллов висмута

Во многом название данного металла и характеризует тот факт, что его путали с другими металлами, поскольку при дословном переводе с арабского висмут – «подобный сурьме».

С 18-го века висмут был выделен и полноценно определен в качестве самостоятельного элемента.

Физические и химические свойства висмута

Очень часто люди, не обладающие специальными знаниями, задаются вопросом: «висмут – это металл или нет?». Висмут – это металл, относящийся к классу диамагнетиков, причем в этой отрасли он обладает наиболее мощными свойствами. Также стоит отметить, что существуют разновидности висмута, отличающиеся собственными кристаллическими структурами. Данный металл также характеризуется одной из самых низких теплопроводностей из всех.

Температура плавления висмута составляет 271,44 градуса Цельсия, а температура кипения – 1564 градуса Цельсия. Еще одним уникальным свойством данного металла можно выделить расширение при охлаждении. Аналогичным уникальным свойством обладает только вода, галлий и германий.

Изначально считалось, что единственный изотоп висмута является стабильным, однако последующие исследования показали, что он радиоактивен.

Где взять висмут

По своему нахождению в природе висмут относится к категории редкоземельных металлов. При этом согласно имеющимся расчетам на одну тонну земной коры приходится примерно 2 г висмута. Стоит также отметить, что в природе практически невозможно найти самородки данного металла, в большинстве случаев его можно найти либо в качестве примеси в рудах, либо в качестве компонента минералов. Чаще всего его обнаруживают вместе со свинцовой, медной, оловянной, цинковой и вольфрамовой рудой.

Поиски висмута стали особенно актуальны, когда выяснилось, что его изотоп характеризуется радиоактивностью, которая неопасна для человека. Другой знаменательный факт заключается в том, что период полураспада висмута на многие и многие порядки больше, чем возраст Вселенной.

На текущий момент в мире имеется крайне мало месторождений чистого висмута, практически вся добыча основывается на переработке руд других металлов, которые впоследствии проходят различные обработки, чтобы выделить данный металл. Основными поставщиками сырья на рынок являются Россия, ФРГ и Монголия. В год добывается примерно 6 тысяч тонн висмута. Из-за этого особую ценность приобретает лом висмута.

Сколько стоит висмут

Может показаться, что отсутствие значительного количества месторождений висмута приведет к тому, что стоимость висмута будет по-настоящему огромной, однако это не так. Металл является относительно доступным. Цена висмута (чистота 99,9%) за 1 грамм составляет 15 рублей, а если его чистота станет меньше на 1%, то произойдет существенное падение цены до 2,1 рубля за грамм.

Где применяется висмут

Висмутовый сплав использовался еще племенами Южной Америки, которые добавляли его в собственные клинки, чтобы добавить им блеска и переливов. На сегодняшний день область использования висмута достаточно велика и охватывает множество различных отраслей.

В первую очередь висмут используется в металлургии, где добавление его минимальных доз в сталь, чугун и алюминий существенно упрощает процесс последующей механической обработки. В промышленности он может использоваться также для создания моделей для форм литейного производства и при изготовлении жидкости для термометров.

серьги с использованием висмута
Серьги с кристаллами висмута

Изделия из висмута также весьма разнообразны, из него создают предохранители, клапаны, вентили, припои, детали подшипников, теплоносители атомных реакторов.

Существуют и разнообразные модификации висмута, которые используются для создания материалов электрохимических топливных узлов, в геологии, компьютерной томографии, ядерной физике.

Оборонный комплекс также оценил физические и химические свойства висмута, где он используется в качестве основополагающего металла для производства аккумуляторных батарей для армии и космических аппаратов. Формирующаяся при обработке металлическая стружка висмута используется в качестве катализатора для ускорения процесса создания компонентов ракетного топлива.

В медицине висмут используется в качестве компонента для создания лекарственных препаратов для ЖКТ, онкологии и рентгеноскопии.

Исследования показали, что использование висмута позволяет бороться с бактериями, вызывающими язву желудка. Однако в медицине крайне важно рассчитать дозировку, поскольку висмут – радиоактивный металл, и хоть он и безопасен для человека, в слишком больших количествах он может приводит к созданию ядовитых соединений в организме.

Отдельного внимания заслуживает использование висмута в научно-исследовательской деятельности, где данный материал предназначен для создания приборов-измерителей магнитных полей, а также в качестве исходника для синтеза других элементов.

Добавить комментарий
Adblock
detector