Bismut

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Wismut ist ein silbernes Metall mit einer rosa Färbung. Diese rosa Färbung ist auf seine Oxidschicht zurückzuführen. Wismut ist ein Metall nach dem Übergang. Es ist eines der stärksten diamagnetischen Metalle. Es ist fast so schwer wie Blei. Sein Schmelzpunkt liegt bei recht niedrigen 271,5 °C (520,7 °F), was für Post-transition-Metalle normal ist. Es ist ziemlich spröde. Es kann Kristalle mit einer glänzenden Oberfläche erzeugen. Als Flüssigkeit ist es schwerer als als ein Feststoff. Eine weitere Chemikalie, die dies bewirkt, ist Wasser. Es leitet weder Elektrizität noch Wärme sehr gut.

Chemische Eigenschaften

Bismut ähnelt in gewisser Weise dem Antimon. Wismut bildet an Luft eine dünne Schicht aus Wismut(III)-Oxid. Dadurch entstehen die Farben auf den Kristallen. Es oxidiert nicht mehr als die Oxidschicht. Es brennt, wenn es mit einer hellblauen Flamme pulverisiert wird, wodurch gelbe Wismut(III)-Oxiddämpfe entstehen. Wismut reagiert auch in geschmolzenem Zustand mit Schwefel. Wismut reagiert mit Salpetersäure zu Wismut(III)-nitrat und konzentrierter Schwefelsäure zu Wismut(III)-sulfat und Schwefeldioxid. Es reagiert mit den Halogenen unter Bildung von Wismut(III)-Halogeniden. Mit Fluor bildet es Wismut(V)-Fluorid, es sei denn, das Fluor wird verdünnt.

Chemische Verbindungen

Bismut bildet chemische Verbindungen in zwei Hauptoxidationsstufen: +3 und +5. +3 ist häufiger anzutreffen. +3-Verbindungen sind schwache Oxidationsmittel und sind normalerweise hellgelb. +5-Verbindungen sind starke Oxidationsmittel. Bismutate sind die gebräuchlichsten +5-Verbindungen. Bismut(V)-Fluorid ist eine weitere +5-Verbindung. Wismut(V)-Oxid ist ein instabiler roter Feststoff. Wismutsulfid ist ein häufiges Wismuterz. Bismutin, ein Wismuthydrid, ist sehr instabil und kann nur bei sehr kalten Temperaturen hergestellt werden. Bismut stellt viele Oxy-Verbindungen wie Wismutoxychlorid her. Diese Verbindungen entstehen, wenn sich Wismuthhalogenide in Wasser lösen.

Trioxide

+3 Verbindungen sind schwache Oxidationsmittel mit Ausnahme von Wismutin. Sie sind normalerweise blassgelb.

• Bismutin, instabiles Gas
• Bismut(III)-Bromid, hellgelber Feststoff
• Bismut(III)-Chlorid, hellgelber Feststoff
• Bismut(III)-Fluorid, grauweißer Feststoff
• Bismut(III)-Jodid, dunkelgrauer Festkörper
• Bismut(III)-Oxid, hellgelber Feststoff
• Bismut(III)-Oxychlorid, weißlicher Feststoff
• Bismut(III)-Sulfid, brauner Feststoff

Pentoxide

Bismut(V)-Oxide (+5 Verbindungen) sind sehr starke Oxidationsmittel. Seine chemische Formel lautet Bi2O5. Es ist ein scharlachroter Feststoff. Er zersetzt sich leicht zu Wismut(III)-Oxid und Sauerstoff. Es wird durch Elektrolyse von Wismut(III)-Oxid in einem heißen konzentrierten Alkali wie Natriumhydroxid hergestellt.

• Bismut(V)-Fluorid, farbloser Feststoff
• Bismut(V)-Oxid, instabiler roter Feststoff
• Bismutat, das Ion
• Natriumbismutat, hellbrauner Feststoff, unlöslich in Wasser

Wismutkristalle können auf der Außenseite eine dünne Schicht Wismut(III)-Oxid aufweisen, die sehr farbig ist.

Geschichte

Bismut war seit der Antike bekannt. Es wurde jedoch mit Zinn und Blei verwechselt. Niemandem wird die Entdeckung des Wismut zugeschrieben. In den 1500er Jahren begannen die Menschen zu begreifen, dass Wismut etwas anderes ist als Zinn oder Blei.

Vorkommen

Wismut ist auf der Erde nicht sehr verbreitet. Er ist nur etwa doppelt so häufig wie Gold. Bismut, ein Wismutoxid-Mineral, und Wismutinit, ein Wismutsulfid, sind zwei häufige Erze. Bismut wird manchmal auch als Metall gefunden.

Vorbereitung

Bismut und seine Mineralien sind zu selten, um abgebaut zu werden. Sie werden durch "sekundäre Gewinnung" gewonnen. Es wird normalerweise in Bleimetall gefunden. Das Bleimetall wird durch Elektrolyse gereinigt, wobei das Wismut als Schlamm auf dem Boden des Behälters zurückbleibt. Das Kupfer wird dem Schlamm entzogen, und das Wismut wird gereinigt, indem es in einem Ofen reduziert und alle Verunreinigungen herausgefiltert werden.

China macht den meisten Wismut. Auch Peru, Mexiko und Japan stellen Wismut her.

Bismut kann auch recycelt werden. Dies ist vielerorts schwierig, da Wismut für Dinge wie Kugeln, Lötzinn und Magenmittel verwendet wird, die überall verstreut werden und nicht leicht wiederbeschafft werden können.

Verwendet

Als Element

Bismut wird in Legierungen mit sehr niedrigen Schmelzpunkten verwendet. Einige von ihnen schmelzen in heißem Wasser. Sie finden sich auch in Lot, das kein Blei enthält. Es kann Legierungen mit anderen Metallen herstellen, um sie formbarer zu machen. Es wird auch in Kugeln verwendet, um Blei zu ersetzen. An einigen Orten sind Bleigeschosse verboten, da Vögel sie fressen und eine Bleivergiftung bekommen. Es wird auch in Legierungen für Klempnerarbeiten verwendet. Es wird in Fischereisenken verwendet.

Als chemische Verbindungen

Bismut wird in einigen Medikamenten wie Pepto-Bismol verwendet. Dieses Medikament enthält Wismut-Subsalicylat. Es wird auch als inneres Deodorant und zur Behandlung von Augeninfektionen und Magengeschwüren verwendet.

Bismutoxychlorid wird in Kosmetika verwendet. Bismuttellurid wird in elektronischen Thermometern verwendet. Eine andere Verbindung wird in Supraleitern verwendet und wird bei einer hohen Temperatur zu einem Supraleiter. Sie kann als Pigment und in Feuerwerkskörpern verwendet werden, um knisternde Geräusche zu erzeugen. Es wird im Kernbrennstoff eines Kernreaktors verwendet.

Sicherheit

Bismut ist viel weniger toxisch als andere Schwermetalle. Deshalb ersetzt es Blei in vielen Dingen. Es addiert sich im Körper nicht wie andere Schwermetalle. Eine sehr große Menge Wismut kann jedoch Nieren und Leber vergiften. Da sich sein Oxid nicht in Wasser löst, gilt es als sicher für die Umwelt.