Bismut | chemisch element

Fysieke eigenschappen

Bismut is een zilverkleurig metaal met een roze tint. Deze roze kleur komt door de oxidelaag. Bismut is een post-overgangsmetaal. Het is een van de sterkste diamagnetische metalen. Het is bijna net zo zwaar als lood. Het smeltpunt is vrij laag, 271,5 °C (520,7 °F), wat normaal is voor post-overgangsmetalen. Het is vrij bros. Het kan kristallen maken met een glanzend oppervlak. Als vloeistof is het zwaarder dan als vaste stof. Een andere chemische stof die dit doet is water. Het geleidt elektriciteit en warmte niet erg goed.

Chemische eigenschappen

Bismut lijkt enigszins op antimoon. Bismut maakt in lucht een dun laagje bismut(III)oxide aan. Dit maakt de kleuren op de kristallen. Het oxideert niet meer dan de oxidelaag. Het brandt bij poederen met een heldere blauwe vlam, waardoor gele bismut(III)oxidedampen ontstaan. Bismut reageert in gesmolten toestand ook met zwavel. Bismut reageert met salpeterzuur tot bismut(III)nitraat en met geconcentreerd zwavelzuur tot bismut(III)sulfaat en zwaveldioxide. Het reageert met halogenen tot bismut(III)halogeniden. Met fluor maakt het echter bismut(V)fluoride, tenzij het fluor wordt verdund.

Chemische verbindingen

Bismut vormt chemische verbindingen in twee belangrijke oxidatietoestanden: +3 en +5. +3 komt vaker voor. +3-verbindingen zijn zwakke oxidatiemiddelen en zijn gewoonlijk lichtgeel. +5-verbindingen zijn sterk oxiderende stoffen. Bismutaten zijn de meest voorkomende +5-verbindingen. Bismut(V)fluoride is een andere +5-verbinding. Bismut(V)oxide is een onstabiele rode vaste stof. Bismut-sulfide is een veel voorkomend erts van bismut. Bismut, een bismuthydride, is zeer onstabiel en kan alleen bij zeer koude temperaturen worden gemaakt. Bismut maakt veel zuurstofverbindingen zoals bismutoxychloride. Deze verbindingen ontstaan wanneer bismuthalogeniden oplossen in water.

Trioxiden

+3 verbindingen zijn zwakke oxidatiemiddelen, behalve bismutine. Zij zijn gewoonlijk lichtgeel.

• Bismutine, onstabiel gas
• Bismut(III)bromide, lichtgele vaste stof
• Bismut(III)chloride, lichtgele vaste stof
• Bismut(III) fluoride, grijswitte vaste stof
• Bismut(III) jodide, donkergrijze vaste stof
• Bismut(III)oxide, lichtgele vaste stof
• Bismut(III) oxychloride, witachtige vaste stof
• Bismut(III)sulfide, bruine vaste stof

Pentoxiden

Bismut(V)oxiden (+5 verbindingen) zijn zeer sterke oxidatiemiddelen. De chemische formule is Bi₂ O₅ . Het is een scharlakenrode vaste stof. Het ontleedt gemakkelijk tot bismut(III)oxide en zuurstof. Het wordt gemaakt door elektrolyse van bismut(III)oxide in een hete geconcentreerde alkali zoals natriumhydroxide.

• Bismut(V) fluoride, kleurloze vaste stof
• Bismut(V)oxide, onstabiele rode vaste stof
• Bismutaat, het ion
• Natriumbismutaat, lichtbruine vaste stof, onoplosbaar in water

Bismut was al sinds de oudheid bekend. Het werd echter verward met tin en lood. Niemand heeft bismut ontdekt. In de jaren 1500 begon men te beseffen dat bismut anders was dan tin of lood.

Bismut komt niet erg veel voor in de aarde. Het komt slechts twee keer zo veel voor als goud. Bismiet, een mineraal van bismutoxide, en bismutiniet, een bismut-sulfide, zijn twee veel voorkomende ertsen. Bismut wordt soms ook als metaal gevonden.

Bismut en zijn mineralen zijn te zeldzaam om te worden gedolven. Ze worden verkregen door "secundaire extractie". Het wordt gewoonlijk aangetroffen in loodmetaal. Het loodmetaal wordt gezuiverd door elektrolyse, waarbij het bismut achterblijft als slib op de bodem van het vat. Het koper wordt uit het slib gehaald en het bismut wordt gezuiverd door het in een oven te verkleinen en alle onzuiverheden eruit te filteren.

China maakt het meeste bismut. Peru, Mexico en Japan maken ook bismut.

Bismut kan ook worden gerecycled. Dit is op veel plaatsen moeilijk omdat bismut wordt gebruikt voor zaken als kogels, soldeer en maagmedicijnen die overal verspreid raken en niet gemakkelijk weer te krijgen zijn.

Als element

Bismut wordt gebruikt in legeringen met een zeer laag smeltpunt. Sommige daarvan smelten in heet water. Het zit ook in soldeer waar geen lood in zit. Het kan legeringen maken met andere metalen om ze kneedbaarder te maken. Het wordt ook gebruikt in kogels om lood te vervangen. Op sommige plaatsen zijn loden kogels verboden omdat vogels ze eten en daardoor loodvergiftiging oplopen. Het wordt ook gebruikt in legeringen voor sanitair. Het wordt gebruikt in zinkers voor de visserij.

Als chemische verbindingen

Bismut wordt gebruikt in sommige geneesmiddelen zoals Pepto-Bismol. Dit geneesmiddel bevat bismut subsalicylaat. Het wordt ook gebruikt als inwendig deodorant en bij de behandeling van ooginfecties en maagzweren.

Bismutoxychloride wordt gebruikt in cosmetica. Bismut-telluride wordt gebruikt in elektronische thermometers. Een andere verbinding wordt gebruikt in supergeleiders en wordt bij hoge temperatuur een supergeleider. Het kan worden gebruikt als pigment en in vuurwerk om knetterende geluiden te maken. Het wordt gebruikt in de splijtstof van een kernreactor.

Bismut is veel minder giftig dan andere zware metalen. Daarom vervangt het lood in veel dingen. Het stapelt zich niet op in het lichaam zoals andere zware metalen doen. Een zeer grote hoeveelheid bismut kan echter de nieren en de lever vergiftigen. Omdat zijn oxide niet oplost in water, wordt het veilig geacht voor het milieu.

1. ↑"Standaard atoomgewichten: Bismut". CIAAW. 2005.
2. ↑ Cucka, P.; Barrett, C. S. (1962). "The crystal structure of Bi and of solid solutions of Pb, Sn, Sb and Te in Bi". Acta Crystallographica. 15 (9): 865. doi:10.1107/S0365110X62002297.
3. ↑ Weast, Robert (1984). CRC, Handboek scheikunde en natuurkunde. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.