Po raz pierwszy został wymieniony przez Bazylego Valentinusa jak ciało metaliczne; był znany Paracelsusowi i zaliczany przez niego do półmetali.
Kruchy metal o srebrnym połysku z różowym odcieniem. Nie reaguje z tlenem i wodą. Rozpuszcza się w stężonym kwasie azotowym. Tworzy zasadowy tlenek. Używany w stopach, lekach, elektronice, katalizie, kosmetykach i pigmentach.
Stopnie utlenienia:
Bi-III BiH3
BiI Bi+
BiIII Bi2O3, Bi(OH)3, Bi3+, BiOCl, BiF3, BiCl3 itd., [BiBr6]3-, sole
BiV Bi2O5 nietrwały, [Bi(OH)6]-, NaBiO3, BiF5, KBiF6
Liczba atomowa: 83
Względna masa atomowa: 208,9804
Temperatura topnienia [K]: 544,5
Temperatura wrzenia [K]: ok. 1833
Gęstość [kg*m-3]: 9747 (293 K)
Objętość molowa [cm3]: 21,44
Współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej [K-1]: 13,4*10-6
Zawartość w organizmie ludzkim:
Mięśnie: 0,032 ppm
Kości: mniej niż 0,2 ppm
Krew: ok. 0,016 mg*dm3
Dobowe spożycie: 0,005-0,02 mg
Bizmut wraz z innymi pierwiastkami: azotem, fosforem, arsenem, antymonem i bizmutem tworzy rodzinę azotowców, czyli 15. grupę układu okresowego.
Do palmy pierwszeństwa w odkryciu bizmutu pretenduje dwóch osiemnastowiecznych uczonych - Potti i Bergman. Otrzymany po raz pierwszy przez nich w postaci prawie czystej, należy do metali bardzo rzadkich, ponieważ jego zawartość w skorupie ziemskiej szacowana jest na 2*10-6 %.
Właściwości fizyczne i chemiczne
Bizmut w normalnych warunkach występuje w odmianie metalicznej o strukturze warstwowej. W obrębie poszczególnych warstw każdy atom sąsiaduje z trzema innymi atomami, z którymi tworzy wiązania kowalencyjne. Wiązania pomiędzy warstwami mają charakter wiązań metalicznych. Bizmut nie wykazuje w pełni typowych właściwości metalicznych . Od typowych metali różni się kruchością, małym przewodnictwem elektrycznym.
Bizmut ogrzewany w powietrzu lub tlenie spala się na Bi2O3 . Łatwo łączy się z fluorowcami. Rozdrobniony zapala się w chlorze. Pod wpływem HNO3 przechodzi w azotan bizmutu(III), Bi(NO3)3. Ulega także działaniu stężonego gorącego kwasu siarkowego.
Dermatol
W celu dezynfekcyjnym uszkodzone miejsce posypuje się żółtym proszkiem o nazwie dermatol. Dermatol, oprócz działania dezynfekcyjnego, odznacza się też właściwościami ściągającymi. Z tego powodu najróżniejszego rodzaju zasypki dermatolowe od lat mają zastosowanie w leczeniu niektórych schorzeń skóry.
Dermatol to bezpostaciowy, cytrynowożółty proszek bez smaku i zapachu, w języku chemików nazywany jest zasadowym galusanem bizmutu.
Drugim, też dosyć popularnym preparatem w medycynie, który zawiera bizmut jest zasadowy węglan bizmutu Bi(OH)CO3. Podobnie jak siarczan baru, używany jest jako masa kontrastowa przy prześwietlaniu przewodu pokarmowego. Tu zadaniem papki jest wypełnianie przewodu pokarmowego i poprzez pochłonięcie promieni rentgenowskich uczynienie obrazu wyraźniejszym, bardziej kontrastowym.
Odczynnik Dragendorffa
Odczynnik Dragendorffa (kwas jodobizmutowy, HBiJ4) służy do wytrącania alkaloidów. Możemy go otrzymać poprzez rozpuszczenie 0,4 g azotanu bizmutu w 1 cm3 stężonego kwasu azotowego i mieszanie z roztworem 1,3 g jodku potasu w 1,3 cm3 wody. Po 24 godzinach odsączamy klarowną ciecz znad osadu. To ona jest naszym odczynnikiem.
W przypadku, gdy w badanej próbce znajduje się alkaloid, dodanie odczynnika Dragendorffa spowoduje tworzenie się osadu albo zmętnienie powstające na granicy zetknięcia roztworów. Tę reakcję dają takie popularne alkaloidy jak kofeina, kodeina, teobromina (zawarta w naturalnym kakao), nikotyna, morfina i atropina. Twórca tej metody nie mógł przypuszczać, że dzięki jego odczynnikowi, na początku XXI wieku patrole policji drogowej będą wykrywać obecność narkotyków w ślinie kierowców.
Dziwoląg
Przeważnie związki nieorganiczne solidarnie nie rozpuszczają się w eterze, acetonie lub innym rozpuszczalniku organicznym. Ale bizmut wyłamuje się z tej zasady.
Azotan bizmutu rozpuszcza się doskonale w acetonie i eterze, a kiedy podziałamy na niego wodą, to ulega rozkładowi. Z kolei metaliczny bizmut jest miękki niczym ołów, a więc daje się łatwo kroić nożem, ale jest przy tym wyjątkowo kruchy.
Większość metali topiona zwiększa swoją objętość, a krzepnąc kurczy się. Bizmut zachowuje się zupełnie odwrotnie. Ogrzany do stopienia zmniejsza swoją objętość, a krzepnąc, zwiększa ją. Tę ciekawą i rzadką właściwość bizmutu wykorzystuje się między innymi do sporządzania stopów łączących szkło z metalami, co było na przykład konieczne w dawnych strzykawkach lekarskich wielokrotnie gotowanych. Dzięki zawartości bizmutu taki stop, gdy krzepnie, minimalnie zwiększa swoją objętość i dzięki temu szczelnie i mocno łączy szkło z metalem.
Kolejną anomalią bizmutu jest bardzo szeroki przedział pomiędzy temperaturą topnienia, a temperaturą wrzenia. Temperatura topnienia to 271oC, a temperatura wrzenia to 1560oC. Stąd stosunek temperatur wynosi 1:5,76. Dla przykładu ten sam stosunek dla kilku popularnych metali wynosi:
dla Cu - 1:2,12
A gdy już mówimy o temperaturze topnienia, to bizmut wykazuje znów anomalię. Ze wzrostem ciśnienia jego temperatura topnienia spada, a innych ciał przeciwnie.
Metaliczny bizmut jest jednym z najgorszych przewodników ciepła. Odwrotnie od większości metali w stanie stałym lepiej przewodzi elektryczność niż w stanie ciekłym.
Wśród diamagnetyków bizmut zajmuje ostatnie miejsce. Po prostu nie daje się namagnesować.
Bizmut ma jeszcze jedną bardzo cenną i rzadką właściwość. Jego nędzne przewodnictwo elektryczne zmienia się znacznie pod wpływem natężenia pola magnetycznego. To właśnie z wykorzystaniem tego zjawiska, opracowany został przyrząd do pomiaru indukcji magnetycznej nazywany bizmutową spiralą. Działa ona na zasadzie wzrostu oporności elektrycznej, a więc spadku przewodnictwa w zależności od natężenia pola magnetycznego.
Stopy niskotopliwe
Bizmut odznacza się przedziwną cechą obniżania temperatury topnienia stopów, do których zostanie dodany. Jeśli do stopu ołowiu z cyną i kadmem dodamy bizmutu, to otrzymamy wtedy kompozycję metali topiących się w temperaturze około 65oC. A przecież temperatury topnienia poszczególnych składników są kilkakrotnie wyższe:
cyna 231oC
kadm 320oC
ołów 327 oC
bizmut 271 oC
To dzięki tak cennym właściwościom już od wielu lat bizmut jest powszechnie stosowany do produkcji stopów niskotopliwych, nazywanych od nazwisk odkrywców stopami Wooda, Rossego, Newtona czy Lipowitza. Zmieniając skład ilościowy wymienionych właśnie czterech metali, możemy uzyskać stopy o temperaturach topnienia zawartych w granicach 60-150oC. Tego rodzaju niskotopliwe stopy mają ciekawe i różnorodne zastosowania. Używane są do wyrobu najróżniejszych bezpieczników topikowych, w różnych procesach drukarskich, farbiarskich i im podobnych.
John Emsley Chemia. Przewodnik po pierwiastkach.
Adam Bielański Podstawy chemii nieorganicznej, t.2
Młody Technik, 03.2009
1000 słów o chemii i broni chemicznej, Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej
Źródło: http://chemicznyswiat.blogspot.com/2012/08/przeglad-pierwiastkow-bizmut-bi.html
Licencja: Creative Commons