Početna za: BIZMUT, Bi  

SPOJEVI, DOBIVANJE I UPORABA

Dobivanje bizmuta:

Bizmut se uglavnom dobiva kao nusproizvod pri rafinaciji olova i bakra, a male količine bizmuta proizvode se preradom bizmutovih ruda. Sulfidne bizmutove rude žarenjem se prevode u okside pri što nižoj temperaturi (zbog hlapljivosti nastalog oksida) prema reakciji:

Bi2S3 + 4,5O2 <-> 2Bi2O3 + 3SO2

Nastali oksid i oksidne rude se zagrijavanjem s ugljenom prevode u sirovi bizmut po reakciji:

2Bi2O3 + 3C <-> 4Bi + 3CO2

koji sadrži 90-95% bizmuta. Ostalo su primjese kao arsen (As), antimon (Sb), olovo (Pb), željezo (Fe), sumpor (S), bakar (Cu) i srebro (Ag), pa se ovakav sirovi bizmut mora rafinirati. Iz njega se oksidativnim taljenjem mogu ukloniti As, Sb, Fe i S, taljenjem uz dodatak Na2S uklanja se Cu, a Ag i Pb se odjeljuju ekstrakcijom rastaljenog bizmuta kositrom pri čemu se dobije 99,0-99,8% čisti bizmut. Ako sadrži plemenite metale, onda se rafinacija vrši elektrolizom u kiseloj otopini bizmutova klorida pri čemu plemeniti metali zaostaju u anodnom mulju. Elektrolizom se dobiva bizmut čistoće 99,90-99,98%. Najveći proizvođači bizmuta su u Peruu, Japanu, Meksiku, Boliviji i Kanadi.


Svojstva i upotreba bizmuta:

Bizmut je krhak, srebrnobijel metal crvenkaste nijanse. Ima romboedarsku kristaInu strukturu i od svih metala najizraženiji Hallov efekt. Zbog značajnog udjela kovalentne veze elementarni bizmut ne pokazuje u potpunosti sva svojstva metala, npr. rastaljeni bizmut se pri skrućivanju širi (volumen mu poraste za 3,32%), rastaljen bolje vodi struju nego u čvrstom stanju, a od svih metala najviše je dijamagnetičan. Jedini stabilni izotop koji se nalazi u prirodi je izotop 209Bi.

Pri sobnoj temperaturi bizmut je postojan na zraku. Zagrijavanjem na površini nastaje zelena ili zlatnožuta prevlaka, a zagrijan do crvenog žara izgara modrim plamenom stvarajući crvenosmeđi Bi2O3 koji požuti kada se ohladi. Otapa se u oksidirajućim kiselinama (dušičnoj i vrućoj koncentriranoj sumpornoj kiselini), a također i u zlatotopci stvarajući BiCl3. Zagrijan, izravno reagira s halogenidima, sumporom, selenijem i telurijem. Bizmut se uglavnom upotrebljava kao sastojak niskotaljivih legura i kao element termopara jer ima najveći negativni koeficijent termičkog rastezanja.

Dodatkom 0,1-0,5% bizmuta nehrđajućem čeliku poboljšavaju se svojstva važna za strojnu obradu, a dodaci broncama smanjuju skupljanje izlivenih predmeta i povećavaju otpornost bronce prema djelovanju morske vode. Legure aluminija s dodatkom malih količina bizmuta otpornije su prema kiselinama. Poznate su razne niskotaljive legure bizmuta kao:

-Woodov metal (50% Bi; 26,6% Pb; 13,3% Sn i 10% Cd) s talištem pri 60°C

-Lipovitzova legura (50% Bi; 27% Pb; 13% Sn i 10% Cd) s podjednakim talištem

-Roseov metal (Bi 50%; Pb 25% i Sn 25%) s talištem pri 94°C.

Ove se legure primjenjuju za izradu osigurača protiv pregrijavanja i požara, u automatskim alarmnim uređajima, pri strojnoj obradi nepravilnih i osjetljivih predmeta, u zubnoj protetici itd.


Spojevi bizmuta:

Bizmut stvara spojeve u kojima može imati oksidacijski broj -3, +1, +3 i +5, a najstabilniji su spojevi viših oksidacijskih brojeva +5 i +3, od kojih su prvi jaki oksidansi.

Bizmutov(III)-hidrid (BiH3) vrlo je nestabilan spoj s vremenom poluraspada od svega dvadeset minuta (pri standardnim uvjetima). Prolaskom kroz zagrijanu staklenu cijev stvara metalno bizmutovo ogledalo koje se ne otapa u otopini natrijevog hipoklorida, niti u otopini amonijevog sulfida po čemu se i razlikuje od arsenova i antimonova ogledala.

Poznati bizmutovi(III)-halogenidi su: slabo hlapljivi BiF3 koji lako veže fluor i prelazi u bezbojne igličaste kristale bizmutovog(V)-fluorida; BiFs, koji se upotrebljava u medicini i kozmetici kao puder i sredstvo protiv sunčanih pjega, te za poliranje sintetskih bisera (da bi dobili sedefasti sjaj); BiBr3 koji s vodom daje bizmutov oksibromid, a koristi se u veterinarstvu, te BiI3 koji kuhanjem u vrućoj vodi hidrolizira dajući ciglastocrven prah ili poput bakra crvene prozirne kristale bizmutovog oksijodida, a upotrebljava se kao prah za liiječenje gnojnih rana i u analitičkoj kemiji.

-Bizmutov(III)-oksid (Bi2O3) u prirodi se javlja kao mineral bizmit u obliku žutog praha koji je na povišenoj temperaturi crvenosmeđ. Otapa se samo u kiselinama, a najjače u dušičnoj. Upotrebljava se za proizvodnju stakla velikog indeksa loma, za crvene emajle i kao katalizator pri oksidaciji amonijaka.

-Bizmutov(III)-nitrat, Bi(NO3)3, najvažniji je spoj bizmuta. Tvori velike, bezbojne, triklinske prizmatične kristale koji se otapaju u razrijeđenoj kiselini. Upotrebljava se za dobivanje drugih bizmutovih soli i preparata, npr. bizmut subnitrata koji se koristi u medicini kao sredstvo za stezanje tkiva.

-Bizmutov(III)-sulfid (Bi2S3) upotrebljava se u medicini za sprečavanje fermentacije u crijevima i protiv glista.

Neke od organskih soli bizmuta kao subsalicilat, subgalat (Dennatoi), tanat, tetrabromopirokatehinat (Novifonn) i drugi, lagani su prašci bijele ili žute boje, bez mirisa i okusa. Ne otapaju se u vodi, alkoholu ili eteru, a upotrebljavaju se kao posipi ili masti za rane te kao prašci protiv crijevnog katara (za zaštitu sluznice kod čira na želudcu).

 Početna za: BIZMUT, Bi