Bizmut Bi sembolü ve atom numarası 83 olan kimyasal bir elementtir . GeçiÅŸ sonrası bir metaldir , radyoaktiftir ve kimyasal özellikleri daha hafif olan 15 kardeÅŸ arsenik ve antimona benzeyen pniktojenlerden biridir . Elementel bizmut doÄŸal olarak oluÅŸabilir ve sülfür ve oksit formları önemli ticari cevherlerdir. Serbest element , kurÅŸun kadar yoÄŸun %86’dır . Taze üretildiÄŸinde gümüşi beyaz renkte kırılgan bir metaldir, ancak yüzey oksidasyonu ona çok sayıda renkte yanardöner renk. Bizmut en doÄŸal diyamanyetik elementtir ve metaller arasında en düşük termal iletkenlik deÄŸerlerinden birine sahiptir .
OTANTİK TAŞ KALİTESİ VE FARKI İLE %100 DOĞAL BİZMUT ELEMENTİ ÜRÜNÜMÜZ TEK PARÇA OLUP SATILDIĞINDA REYONUMUZDAN KALKAR;KOLEKSİYON SEVERLER İÇİN ÖZEL BİR OLUŞUM;
15,28 GR 25X 30 MM
BÄ°ZMUT
Bizmut, 83 Bi
Arap simyacılar (MS 1000’den önce)
Bizmutun ana izotopları
İzotop Bolluk Yarı ömür ( t 1/2 ) çürüme modu Ürün
207 Bi eş 31.55 yıl β + 207 Pb
208 Bi eş 3.68×10 5 yıl β + 208 Pb
209 Bi 100% 2.01×10 19 yıl α 205 TL
210 Bi iz 5.012 gün β – 210 Po
α 206 TL
210m Bi eş 3.04×10 6 yıl O 210 Bi
α 206 TL
Kategori: Bizmut
görüş konuşmak Düzenle | Referanslar
Bizmut uzun zamandır kararlı olan en yüksek atom kütlesine sahip element olarak kabul edildi, ancak 2003 yılında son derece zayıf radyoaktif olduğu keşfedildi : tek ilkel izotopu olan bizmut-209 , alfa bozunması yoluyla bozunur ve bir milyardan fazla yarılanma ömrüne sahiptir. evrenin tahmini yaşı . [4] [5] Muazzam derecede uzun yarı ömrü nedeniyle bizmut, hemen hemen tüm amaçlar için hala stabil olarak kabul edilebilir. [5]
Bizmut metali eski zamanlardan beri bilinmektedir, ancak genellikle bazı fiziksel özellikleri paylaÅŸan kurÅŸun ve kalay ile karıştırılmaktadır. Etimoloji belirsizdir, ancak kelime, on altıncı yüzyılın ortalarında Yeni Latince bisemutum veya bisemutium’a çevrilen Almanca weiße Masse veya Wismut ‘beyaz kütle’ sözcüklerinden gelebilir .
İçindekiler
Ana kullanımlar Düzenlemek
Bizmut bileşikleri, bizmut üretiminin yaklaşık yarısını oluşturur. Kozmetikte kullanılırlar; pigmentler; ve ishali tedavi etmek için kullanılan birkaç farmasötik, özellikle bizmut subsalisilat . [5] Bizmutun katılaştıkça genişlemeye yönelik olağandışı eğilimi, baskı türünün dökümü gibi bazı kullanımlarından sorumludur. [5] Bizmut, bir ağır metal için alışılmadık derecede düşük toksisiteye sahiptir. [5] Son yıllarda kurşunun toksisitesi daha belirgin hale geldiğinden, kurşun yerine bizmut alaşımlarının (şu anda bizmut üretiminin yaklaşık üçte biri) artan bir kullanımı vardır.
Tarih ve etimoloji Düzenlemek
Bizmut metali eski zamanlardan beri bilinmektedir; keÅŸfedilen ilk 10 metalden biriydi. Bizmut adı 1660’lardan kalmadır ve etimolojisi belirsizdir; muhtemelen eski Alman Bizmut , Wismut , Wissmuth’tan (16. yüzyılın baÅŸlarında), belki de Eski Yüksek Almanca hwiz (“beyaz”) ile ilgilidir. [6] Yeni Latince bisemutium ( birçok Almanca madenciliÄŸi ve teknik kelimeyi LatinceleÅŸtiren Georgius Agricola nedeniyle ) Almanca Wismut’tan , belki de weiße Masse’den , “beyaz kütle”den. [7] [8]
Bu element, bu elementlere benzerliği nedeniyle ilk zamanlarda kalay ve kurşun ile karıştırılmıştır. Bizmut eski zamanlardan beri bilindiği için, keşfiyle hiç kimse itibar kazanmaz. Agricola (1546), bizmutun kalay ve kurşun içeren bir metal ailesinde ayrı bir metal olduğunu belirtir. Bu, metallerin ve fiziksel özelliklerinin gözlemlenmesine dayanıyordu. [9]
Simya çağındaki madenciler de bizmut’a tectum argenti ya da henüz Dünya’da oluÅŸma sürecinde olan gümüş anlamında “gümüş yapılıyor” adını verdiler. [10] [11] [12]
Bizmut Nedir
Bizmut, İnkalar tarafından da biliniyordu ve (her zamanki bakır ve kalay ile birlikte) bıçaklar için özel bir bronz alaşımda kullanılıyordu. [13]
Torbern Bergman (1775) tarafından kullanılan simya sembolü
1738’de Johann Heinrich Pott, [14] Carl Wilhelm Scheele ve Torbern Olof Bergman ile baÅŸlayarak , kurÅŸun ve bizmutun farklılığı netleÅŸti ve Claude François Geoffroy 1753’te bu metalin kurÅŸun ve kalaydan farklı olduÄŸunu gösterdi. [11] [15] [16]
özellikleri Düzenlemek
Sol: Yüzeyindeki oksit film içindeki ışığın girişimiyle üretilen , merdiven basamağı kristal yapısını ve yanardöner renkleri sergileyen bir bizmut kristali. Sağda: 1 cm 3 küp oksitlenmemiş bizmut metali
Fiziksel özellikler Düzenlemek
Bizmutun basınç-sıcaklık faz diyagramı. süper iletken geçiş sıcaklığını ifade eder
Bizmut, genellikle sarıdan maviye birçok renk gösteren yanardöner oksit lekesi olan, koyu, gümüş-pembe bir renk tonuna sahip kırılgan bir metaldir. Bizmut kristallerinin sarmal, merdiven basamaklı yapısı, dış kenarlarda iç kenarlara göre daha yüksek bir büyüme oranının sonucudur. Kristalin yüzeyinde oluşan oksit tabakasının kalınlığındaki değişiklikler, farklı dalga boylarındaki ışığın yansıma üzerine girişim yapmasına neden olarak bir gökkuşağı renkleri gösterir. Oksijenle yakıldığında bizmut mavi bir alevle yanar ve oksidi sarı dumanlar oluşturur . [15 ] Toksisitesikurşun , antimon ve polonyum gibi periyodik tablodaki komşularından çok daha düşüktür .
Başka hiçbir metalin bizmuttan daha doğal olarak diyamanyetik olduğu doğrulanmamıştır . [15] [17] ( Süperdiamanyetizma farklı bir fiziksel fenomendir.) Herhangi bir metal arasında, termal iletkenliğin en düşük değerlerinden birine ( manganezden sonra ve belki neptünyum ve plütonyumdan sonra ) ve en yüksek Hall katsayısına sahiptir . [18] Yüksek elektrik direncine sahiptir . [15] Bir substrat üzerinde yeterince ince tabakalar halinde biriktirildiğinde, bizmut bir geçiş sonrası metal olmasına rağmen bir yarı iletkendir . [19]Elemental bizmut, sıvı fazda katıdan daha yoğundur ; bu özelliği germanyum , silikon , galyum ve su ile paylaşır . [20] Bizmut katılaşmada %3.32 genişler; bu nedenle, uzun süredir düşük erime noktalı dizgi alaşımlarının bir bileşeniydi , burada diğer alaşım bileşenlerinin büzülmesini telafi etti [15] [21] [22] [23] neredeyse izostatik bizmut-kurşun ötektik alaşımları oluşturmak için.
DoÄŸada neredeyse hiç görülmemesine raÄŸmen, yüksek saflıkta bizmut, ayırt edici, renkli hazne kristalleri oluÅŸturabilir . Nispeten toksik deÄŸildir ve 271 °C’nin hemen üzerinde düşük bir erime noktasına sahiptir, bu nedenle kristaller bir ev sobası kullanılarak büyütülebilir, ancak sonuçta ortaya çıkan kristaller laboratuarda yetiÅŸtirilen kristallerden daha düşük kalitede olma eÄŸiliminde olacaktır. [24]
Ortam koÅŸullarında, bizmut , trigonal kristal sisteminin eÅŸkenar dörtgen kafesinde [26] ( Pearson sembolü hR6, uzay grubu R 3 m No. 166) kristalleÅŸen , arsenik ve antimonun metalik formlarıyla aynı katmanlı yapıyı paylaşır . [2] Oda sıcaklığında sıkıştırıldığında, bu Bi-I yapısı önce 2,55 GPa’da monoklinik Bi-II’ye, ardından 2,7 GPa’da tetragonal Bi-III’e ve son olarak vücut merkezli kübik yapıya dönüşür.7.7 GPa’da Bi-V. Karşılık gelen geçiÅŸler, elektriksel iletkenlikteki deÄŸiÅŸiklikler aracılığıyla izlenebilir; oldukça tekrarlanabilir ve anidirler ve bu nedenle yüksek basınçlı ekipmanın kalibrasyonu için kullanılırlar. [27] [28]
kimyasal özellikler Düzenlemek
Bizmut, normal sıcaklıklarda hem kuru hem de nemli havaya karşı stabildir. Kızgın olduğunda, bizmut(III) oksit yapmak için su ile reaksiyona girer. [29]
2 Bi + 3 H 2 O → Bi 2 O 3 + 3 H 2
500 °C’de bizmut(V) florür veya daha düşük sıcaklıklarda bizmut(III) florür (tipik olarak Bi eriyiklerinden) yapmak için flor ile reaksiyona girer ; diÄŸer halojenlerle birlikte sadece bizmut(III) halojenürler verir. [30] [31] [32] Trihalojenürler aşındırıcıdır ve nemle kolayca reaksiyona girerek BiOX formülüyle oksihalitler oluÅŸturur. [33]
4 Bi + 6 X 2 → 4 BiX 3 (X = F, Cl, Br, I)
4 BiX 3 + 2 O 2 → 4 BiOX + 4 X 2
Bizmut, bizmut(III) sülfat ve kükürt dioksit yapmak için konsantre sülfürik asitte çözünür . [29]
6 H 2 SO 4 + 2 Bi → 6 H 2 O + Bi 2 (SO 4 ) 3 + 3 SO 2
Bizmut(III) nitrat yapmak için nitrik asit ile reaksiyona girer .
Bi + 6 HNO 3 → 3 H 2 O + 3 NO 2 + Bi(NO 3 ) 3
Aynı zamanda hidroklorik asitte de çözünür , ancak yalnızca oksijen mevcut olduğunda. [29]
4 Bi + 3 O 2 + 12 HCl → 4 BiCl 3 + 6 H 2 O
Alkali-toprak metal komplekslerinin sentezinde transmetalasyon maddesi olarak kullanılır :
3 Ba + 2 BiPh 3 → 3 BaPh 2 + 2 Bi
izotoplar Düzenlemek
Ana madde: bizmut izotopları
DdÄŸal Bizmut
Bizmutun tek ilkel izotopu olan bizmut-209 , geleneksel olarak en ağır kararlı izotop olarak kabul edildi, ancak uzun zamandır teorik olarak kararsız olduÄŸundan şüpheleniliyordu [34] . Bu nihayet 2003 yılında Fransa’nın Orsay kentindeki Institut d’Astrophysicique Spatiale’deki araÅŸtırmacıların alfa emisyonu yarı ömrünü ölçtüğünde gösterildi . 209
Bi
olmak2.01 × 10 19 yıl (3 Bq / M g ), [35] [36] evrenin mevcut tahmini yaşından bir milyar kat daha uzun . [5] Olağanüstü uzun yarı ömrü sayesinde, şu anda bilinen tüm tıbbi ve endüstriyel uygulamalar için bizmut, kararlı ve radyoaktif değilmiş gibi muamele edilebilir. Radyoaktivite akademik açıdan ilgi çekicidir çünkü bizmut, laboratuvarda tespit edilmeden önce radyoaktivitesinden şüphelenilen ve teorik olarak tahmin edilen birkaç elementten biridir. [5] Bizmut, tellür-128 olmasına rağmen, bilinen en uzun alfa bozunma yarı ömrüne sahiptir.üzerinde bir çift beta bozunma yarı ömrü vardır2.2 × 10 24 yıl . [36] Bizmutun son derece uzun yarı ömrü, o zamandan beri Dünya gezegeninin oluşumunda mevcut olan bizmutun yaklaşık milyarda birinden daha azının talyuma bozunması anlamına gelir .
Aktinyum , radyum ve toryumun radyoaktif parçalanma zincirlerinde kısa yarı ömürlü birkaç bizmut izotopu meydana gelir ve daha fazlası deneysel olarak sentezlenmiÅŸtir. Bizmut-213 ayrıca neptunyum-237 ve uranyum- 233’ün bozunma zincirinde de bulunur . [37]
Ticari olarak, radyoaktif izotop bizmut-213, radyumu bir lineer parçacık hızlandırıcıdan gelen bremsstrahlung fotonlarıyla bombardıman ederek üretilebilir . 1997’de, lösemili hastaları tedavi etmek için 45 dakikalık bir yarı ömre sahip ve bir alfa partikülü emisyonu ile bozunan bizmut-213’lü bir antikor konjugatı kullanıldı. Bu izotop, örneÄŸin hedeflenen alfa tedavisi (TAT) programında kanser tedavisinde de denenmiÅŸtir . [38] [39]
Kimyasal bileşikler Düzenlemek
Ayrıca bakınız: Kategori:Bizmut bileşikleri
Bizmut, üç değerlikli ve beş değerlikli bileşikler oluşturur, üç değerlikli olanlar daha yaygındır. Kimyasal özelliklerinin çoğu , daha hafif elementlerin türevlerinden daha az toksik olmalarına rağmen , arsenik ve antimonunkilere benzer . [ alıntı gerekli ]
Oksitler ve sülfürler Düzenlemek
Yüksek sıcaklıklarda, metalin buharları oksijenle hızla birleÅŸerek sarı trioksit Bi’yi oluÅŸturur .
2Ö
3. [20] [40] EritildiÄŸinde, 710 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda, bu oksit herhangi bir metal oksidi ve hatta platini aşındırır. [32] Bir bazla reaksiyona girdiÄŸinde iki dizi oksianyon oluÅŸturur : BiO-
2polimerik olan ve lineer zincirler oluşturan BiO3−
3. Li’deki anyon
3BiO
3bir kübik oktamerik anyon, Bi
8Ö24−
24, oysa Na’daki anyon
3BiO
3tetrameriktir. [41]
Koyu kırmızı bizmut(V) oksit, Bi
2Ö
5, kararsız, özgürleştirici O
2ısıtma üzerine gaz. [42] NaBiO 3 bileşiği güçlü bir oksitleyici ajandır. [43]
Bizmut sülfür, Bi
2S
3, bizmut cevherlerinde doğal olarak oluşur. [44] Ayrıca erimiş bizmut ve kükürt kombinasyonu ile üretilir. [31]
Bizmut oksiklorür (BiOCl) yapısı (mineral bismoklit ). Bizmut atomları gri, oksijen kırmızısı, klor yeşili olarak gösterilmiştir.
Bizmut oksiklorür (BiOCl, sağdaki şekle bakın) ve bizmut oksinitrat (BiONO3 ) stokiyometrik olarak , sulu bizmut bileşiklerinde yaygın olarak bulunan bizmutil(III) katyonunun (BiO + ) basit anyonik tuzları olarak görünür. Bununla birlikte, BiOCl durumunda, tuz kristali, her oksijen bitişik düzlemde dört bizmut atomu ile koordineli olarak, Bi, O ve Cl atomlarından oluşan alternatif plakalardan oluşan bir yapıda oluşur. Bu mineral bileşik, pigment ve kozmetik olarak kullanılır (aşağıya bakınız). [45]
Bizmut Özellikleri
bizmutin ve bizmutitler Düzenlemek
Daha hafif olan pniktojenler olan nitrojen, fosfor ve arsenikten farklı olarak, ancak antimona benzer şekilde , bizmut stabil bir hidrit oluşturmaz . Bizmut hidrit, bizmutin ( BH
3), oda sıcaklığında kendiliÄŸinden ayrışan endotermik bir bileÅŸiktir. Sadece -60 °C’nin altında stabildir. [41] Bizmutitler , bizmut ve diÄŸer metaller arasındaki intermetalik bileÅŸiklerdir. [ alıntı gerekli ]
2014 yılında araÅŸtırmacılar, sodyum bizmutidin, toplu olarak 3D Dirac fermiyonlarına sahip olan “üç boyutlu topolojik Dirac yarı metali” (3DTDS) adı verilen bir madde formu olarak var olabileceÄŸini keÅŸfettiler . Benzer elektron hareketliliÄŸi ve hızı ile grafenin doÄŸal, üç boyutlu bir karşılığıdır . Grafen ve topolojik yalıtkanlar (3DTDS’dekiler gibi) hem içeride elektriksel olarak yalıtkan hem de yüzeyde iletken olan ve transistörler ve diÄŸer elektronik cihazlar olarak iÅŸlev görmelerine izin veren kristal malzemelerdir. Sodyum bizmutid ( Na
3Bi ) ambalajsız cihazlarda kullanılamayacak kadar kararsızdır, yarı iletken ve spintronik uygulamalarında düzlemsel grafene göre belirgin verimlilik ve üretim avantajları sunan 3DTDS sistemlerinin potansiyel uygulamalarını gösterebilir . [46] [47]
Halideler Düzenlemek
Düşük oksidasyon durumlarındaki bizmut halojenürlerinin olaÄŸandışı yapıları benimsediÄŸi gösterilmiÅŸtir. BaÅŸlangıçta bizmut(I) klorür olduÄŸu düşünülen BiCl’nin Bi’den oluÅŸan karmaşık bir bileÅŸik olduÄŸu ortaya çıktı.5+
9katyonlar ve BiCl2−
5ve Bi
2Cl2−
8anyonlar. [41] [48] Bi5+
9katyon çarpık bir üç baÅŸlı üçgen prizmatik moleküler geometriye sahiptir ve Bi’de de bulunur .
10hf
3Cl
Bizmut , safsızlıkları cüruf olarak ayıran Kroll-Betterton prosesi veya elektrolitik Betts prosesi ile uzaklaÅŸtırılana kadar, ham kurÅŸun külçe (%10’a kadar bizmut içerebilir) birkaç arıtma aÅŸamasından geçer . Bizmut, ana metallerinden biri olan bakır ile benzer ÅŸekilde davranacaktır. [56] Her iki iÅŸlemden elde edilen ham bizmut metali, baÅŸta kurÅŸun olmak üzere hala önemli miktarlarda baÅŸka metaller içerir. ErimiÅŸ karışımı klor gazı ile reaksiyona sokarak, bizmut deÄŸiÅŸmeden kalırken metaller kendi klorürlerine dönüştürülür. Safsızlıklar ayrıca çeÅŸitli baÅŸka yöntemlerle, örneÄŸin yüksek saflıkta bizmut metali (% 99 Bi’nin üzerinde) veren akışlar ve iÅŸlemlerle giderilebilir.
Fiyat Düzenlemek
Dünya maden üretimi ve bizmut fiyatının yıllık ortalamaları (New York, enflasyona göre ayarlanmamıştır). [59]
Saf bizmut metalinin fiyatı, 1970’lerdeki ani artış dışında, 20. yüzyılın çoÄŸu boyunca nispeten sabit kalmıştır. Bizmut her zaman esas olarak kurÅŸun arıtmanın bir yan ürünü olarak üretilmiÅŸtir ve bu nedenle fiyat genellikle geri kazanım maliyetini ve üretim ile talep arasındaki dengeyi yansıtır. [59]
Dünya Savaşı’ndan önce bizmut talebi küçüktü ve esas olarak farmasötik – bizmut bileÅŸikleri sindirim bozuklukları, cinsel yolla bulaÅŸan hastalıklar ve yanıklar gibi durumları tedavi etmek için kullanıldı. Yangın sprinkler sistemleri ve sigorta teli için eriyebilir alaşımlarda az miktarda bizmut metali tüketildi . Dünya Savaşı sırasında bizmut, lehimler, eriyebilir alaşımlar, ilaçlar ve atom araÅŸtırmaları için kullanılan stratejik bir malzeme olarak kabul edildi. Piyasayı istikrara kavuÅŸturmak için üreticiler, savaÅŸ sırasında fiyatı pound başına 1,25$ (2,75$/kg) ve 1950’den 1964’e kadar pound başına 2,25$ (4,96$/kg) olarak belirlediler. [59]
1970’lerin başında, alüminyum, demir ve çeliÄŸe metalurjik bir katkı maddesi olarak bizmut için artan talebin bir sonucu olarak fiyat hızla yükseldi. Bunu, artan dünya üretimi, istikrarlı tüketim ve 1980 ve 1981-1982 durgunlukları nedeniyle bir düşüş izledi. 1984 yılında, özellikle Amerika BirleÅŸik Devletleri ve Japonya’da dünya çapında tüketim arttıkça fiyat yükselmeye baÅŸladı. 1990’ların başında, bizmutun seramik sırlarda, balıkçı platinlerinde, gıda iÅŸleme ekipmanlarında, sıhhi tesisat uygulamaları için serbest iÅŸleme pirinçlerinde , yaÄŸlayıcı greslerde ve su kuÅŸları avı için kurÅŸun için toksik olmayan bir ikame olarak deÄŸerlendirilmesi üzerine araÅŸtırmalar baÅŸladı . [60]Bu bölgelerdeki büyüme, BirleÅŸik Devletler federal hükümetinin kurÅŸun deÄŸiÅŸimi desteÄŸine raÄŸmen 1990’ların ortalarında yavaÅŸ kaldı, ancak 2005 civarında yoÄŸunlaÅŸtı. Bu, fiyatta hızlı ve sürekli bir artışa neden oldu. [59]
geri dönüşüm Düzenlemek
Çoğu bizmut, kurşun ve ayrıca tungsten ve bakırın eritilmesi dahil olmak üzere diğer metal çıkarma işlemlerinin bir yan ürünü olarak üretilir. Sürdürülebilirliği , sorunlu olan artan geri dönüşüme bağlıdır. [ alıntı gerekli ]
Bir zamanlar bizmutun elektronik ekipmanlardaki lehimli bağlantılardan pratik olarak geri dönüştürülebileceğine inanılıyordu. Elektronikte lehim uygulamasındaki son verimlilikler, önemli ölçüde daha az lehim birikintisi olduğu ve dolayısıyla daha az geri dönüştürüleceği anlamına gelir. Gümüşü gümüş içeren lehimden geri kazanmak ekonomik kalabilirken, bizmutun geri kazanılması çok daha azdır. [61]
Geri dönüşüm fizibilitesinde bir sonraki adım, bizmut fosfomolibdat gibi adil bir bizmut içeriğine sahip oldukça büyük katalizörler olacaktır. [ alıntı gerekli ] Bizmut, galvanizlemede ve serbest işleme metalurjik katkı maddesi olarak kullanılır. [ alıntı gerekli ]
Bizmut
Bizmutun en yaygın olarak dağıldığı yerlerde kullanımları arasında bazı mide ilaçları ( bizmut subsalisilat ), boyalar ( bizmut vanadat ), sedefli kozmetikler ( bizmut oksiklorür ) ve bizmut içeren mermiler bulunur. Bizmutun bu kullanımlardan geri dönüştürülmesi pratik değildir. [ alıntı gerekli ]
Uygulamalar Düzenlemek
Black and white engraving of two men extracting and working bismuth, hammering and pouring on a hillside.
18. yüzyıldan kalma bizmut işleme gravürü. Bu dönemde bizmut bazı sindirim şikayetlerini tedavi etmek için kullanılmıştır.
Bizmutun birkaç ticari uygulaması vardır ve onu kullanan uygulamalar genellikle diÄŸer hammaddelere göre küçük miktarlar gerektirir. ÖrneÄŸin Amerika BirleÅŸik Devletleri’nde 2016 yılında 733 ton bizmut tüketildi ve bunun %70’i kimyasallara (ilaçlar, pigmentler ve kozmetikler dahil) ve %11’i bizmut alaşımlarına girdi. [62]
Bazı üreticiler, ABD’deki “kurÅŸunsuz” zorunlulukları karşılamak için vanalar gibi içme suyu sistemleri ekipmanlarında bir yedek olarak bizmut kullanıyor (2014’te baÅŸladı). Bu, tüm konut ve ticari bina inÅŸaatlarını kapsadığı için oldukça büyük bir uygulamadır. [ alıntı gerekli ]
1990’ların başında, araÅŸtırmacılar bizmutu çeÅŸitli uygulamalarda kurÅŸun için toksik olmayan bir ikame olarak deÄŸerlendirmeye baÅŸladılar. [ alıntı gerekli ]
İlaçlar Düzenlemek
Bizmut, bazı farmasötiklerin bir bileşenidir, [5] bu maddelerin bazılarının kullanımı azalmaktadır. [45]
Bizmut subsalisilat , ishal önleyici olarak kullanılır ; [5] Pepto-Bismol gibi “pembe bizmut” müstahzarlarının yanı sıra Kaopectate’nin 2004 yeniden formüle edilmesinde aktif bileÅŸendir . Åžigelloz [63] ve kadmiyum zehirlenmesi gibi diÄŸer bazı mide-bağırsak hastalıklarını tedavi etmek için de kullanılır . [5] Bu maddenin etki mekanizması hala iyi belgelenmemiÅŸtir, ancak en azından bazı durumlarda bir oligodinamik etki (küçük dozlarda ağır metal iyonlarının mikroplar üzerindeki toksik etkisi) söz konusu olabilir. Hidrolizden salisilik asitBileÅŸiÄŸin içeriÄŸi, gezgin ishalinde önemli bir patojen olan toksojenik E. coli için antimikrobiyaldir . [64]
Peptik ülserlere neden olan bakterileri tedavi etmek için bizmut subsalisilat ve bizmut subsitratın bir kombinasyonu kullanılır . [ alıntı gerekli ]
Bibrocathol , göz enfeksiyonlarını tedavi etmek için kullanılan organik bizmut içeren bir bileşiktir. [65]
Devrom’daki aktif bileÅŸen olan bizmut subgallat, gaz ve dışkıdan kaynaklanan kötü kokuyu tedavi etmek için dahili bir deodorant olarak kullanılır . [ alıntı gerekli ]
Bizmut bileÅŸikleri (sodyum bizmut tartrat dahil) eskiden sifiliz tedavisinde kullanılıyordu. [66] [67] Arsenik , bizmut veya cıva ile birlikte 1920’lerden 1943’te penisilinin ortaya çıkışına kadar sifiliz tedavisinin temel dayanağıydı. [68]
“Bizmut sütü” ( bizmut hidroksit ve bizmut subkarbonatın sulu bir süspansiyonu ) 20. yüzyılın baÅŸlarında bir beslenme tedavisi olarak pazarlandı. [ alıntı gerekli ]
Bizmut subnitrat (Bi 5 O(OH) 9 (NO 3 ) 4 ) ve bizmut subkarbonat (Bi 2 O 2 (CO 3 )) tıpta da kullanılmaktadır. [15]
Kozmetik ve pigmentler Düzenlemek
Bizmut oksiklorür (BiOCl) bazen kozmetikte göz farı, saç spreyi ve oje için boyada pigment olarak kullanılır. [5] [45] [69] [70] Bu bileÅŸik mineral bismoklit olarak bulunur ve kristal formda, ışığı kromatik olarak kıran ve sedef sedefine benzer yanardöner bir görünüm veren atom katmanları içerir (yukarıdaki ÅŸekle bakın) . Eski Mısır’da ve o zamandan beri birçok yerde kozmetik olarak kullanılmıştır . Bizmut beyazı (ayrıca “Ä°spanyol beyazı”) bizmut oksiklorürü veya bizmut oksinitratı ifade edebilir (BiONO 3), beyaz pigment olarak kullanıldığında. Bizmut vanadat, genellikle daha toksik kadmiyum sülfür sarı ve turuncu-sarı pigmentlerin yerini almak üzere (özellikle sanatçıların boyaları için) ışığa dayanıklı, reaktif olmayan bir boya pigmenti olarak kullanılır. Sanatçıların boyalarındaki en yaygın çeÅŸit, kadmiyum içeren alternatifinden görsel olarak ayırt edilemeyen limon sarısıdır. [ alıntı gerekli ]
Metal ve alaşımlar Düzenlemek
Bizmut, demir gibi diÄŸer metallerle metal alaşımlarında kullanılır. Bu alaşımlar yangınlar için otomatik sprinkler sistemlerinde kullanılmaktadır. Aynı zamanda %25–28 kurÅŸun ve %22–25 kalay içeren eriyebilir bir alaşım olan Rose metalinin en büyük kısmını (%50) oluÅŸturur . Tunç Çağı’nda kullanılan bizmut bronzu yapmak için de kullanılmıştır . [ alıntı gerekli ]
kurşun değiştirme Düzenlemek
KurÅŸun (11.32 g/cm3) ve bizmut (9.78 g/cm3) arasındaki yoÄŸunluk farkı , birçok balistik ve ağırlıklandırma uygulaması için bizmutun kurÅŸunun yerini alabileceÄŸi kadar küçüktür . ÖrneÄŸin, balıkçı platinlerinde yoÄŸun bir malzeme olarak kurÅŸunun yerini alabilir . Atış , mermi ve daha az öldürücü isyan silahı mühimmatında kurÅŸun yerine kullanılmıştır . Hollanda, Danimarka, Ä°ngiltere, Galler, Amerika BirleÅŸik Devletleri ve diÄŸer birçok ülke, birçok kuÅŸ zehirlenmeye eÄŸilimli olduÄŸundan, sulak alan kuÅŸlarının avlanması için kurÅŸun atış kullanımını artık yasaklamaktadır.Sindirime yardımcı olmak için (küçük taÅŸlar ve kum yerine) kurÅŸunun yanlışlıkla yutulması veya hatta Hollanda’da olduÄŸu gibi tüm avcılık için kurÅŸun kullanımını yasaklama nedeniyle. Bizmut-kalay alaşımlı bilye kurÅŸuna benzer balistik performans saÄŸlayan bir alternatiftir. (Daha ucuz ama aynı zamanda daha kötü performans gösteren bir alternatif, aslında yumuÅŸak demir olan “çelik” bilyedir.) Bununla birlikte, bizmutun dövülebilirlik eksikliÄŸi, onu geniÅŸleyen av mermilerinde kullanım için uygun hale getirmez. [ alıntı gerekli ]
Bizmut, yüksek atom ağırlığına sahip yoÄŸun bir element olarak , çoÄŸunlukla toksik olmadığı düşünüldüğünden, bizmut emdirilmiÅŸ lateks kalkanlarda, CT’ler gibi tıbbi muayenelerde X-ışınından korunmak için kullanılır. [71]
Avrupa BirliÄŸi’nin kurÅŸunun azaltılmasına yönelik Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması Direktifi (RoHS), bizmutun elektronikte düşük erime noktalı lehimlerin bir bileÅŸeni olarak kullanımını geleneksel kalay-kurÅŸun lehimlerinin yerine geniÅŸletmiÅŸtir. [62] Düşük toksisitesi, gıda iÅŸleme ekipmanlarında ve bakır su borularında kullanılacak lehimler için özellikle önemli olacaktır, ancak örneÄŸin Avrupa BirliÄŸi’nde otomobil endüstrisi de dahil olmak üzere diÄŸer uygulamalarda da kullanılabilir. [72]
Bizmut, kurşunlu çeliklerin performansına eşit olmamasına rağmen , sıhhi tesisat uygulamaları için serbest işleme pirinçlerinde kurşunun yedeği olarak değerlendirilmiştir [73] . [72]
Diğer metal kullanımları ve özel alaşımlar Düzenlemek
Birçok bizmut alaşımının erime noktası düşüktür ve lehim gibi özel uygulamalarda bulunur . Yangın algılama ve söndürme sistemlerindeki birçok otomatik sprinkler, elektrik sigortası ve güvenlik cihazı, 47 °C’de (117 °F) eriyen ötektik In19.1-Cd5.3-Pb22.6-Sn8.3-Bi44.7 alaşımını içerir. [15] Normal yaÅŸam koÅŸullarında aşılması muhtemel olmadığı için bu uygun bir sıcaklıktır. 70 °C’de eriyen Bi-Cd-Pb-Sn alaşımı gibi düşük erime noktalı alaşımlar da otomotiv ve havacılık endüstrilerinde kullanılmaktadır. Ä°nce duvarlı bir metal parçayı deforme etmeden önce, kırılma olasılığını azaltmak için bir eriyik ile doldurulur veya ince bir alaşım tabakası ile kaplanır. Daha sonra parça kaynar suya daldırılarak alaşım çıkarılır.[74]
Bizmut, hassas işleme özellikleri için serbest işleme çelikleri ve serbest işleme alüminyum alaşımları yapmak için kullanılır. İşleme sırasında talaş kırılmasını yönlendirmek ve iyileştirmek için benzer etkiye sahiptir. Kurşunun katılaşmasındaki büzülme ve bizmutun genleşmesi birbirini dengeler ve bu nedenle kurşun ve bizmut genellikle benzer miktarlarda kullanılır. [75] [76] Benzer şekilde, bizmut ve kurşunun karşılaştırılabilir kısımlarını içeren alaşımlar, erime, katılaşma veya yaşlanma üzerine çok küçük bir değişiklik (%0.01 mertebesinde) sergiler. Bu tür alaşımlar, örneğin diş hekimliğinde, modeller ve kalıplar oluşturmak için yüksek hassasiyetli dökümde kullanılır. [74] Bizmut ayrıca dövülebilir demirlerin [62] üretiminde alaşımlama maddesi olarak vetermokupl malzemesi. [15]
Bizmut ayrıca silikon morfolojisini iyileÅŸtirmek için alüminyum-silikon döküm alaşımlarında da kullanılır. Bununla birlikte, stronsiyum modifikasyonu üzerinde bir zehirlenme etkisine iÅŸaret etti . [77] [78] Bi35-Pb37-Sn25 gibi bazı bizmut alaşımları, mika , cam ve emaye gibi yapışmayan malzemelerle birleÅŸtirilir, çünkü bunları kolayca ıslatarak diÄŸer parçalarla baÄŸlantı yapmaya olanak tanır. Bizmutun sezyuma eklenmesi, sezyum katotlarının kuantum verimini arttırır. [45] Bizmut ve manganez tozlarının 300 °C’de sinterlenmesi , 10–100 kHz aralığında çalışan ultrasonik jeneratörlerde ve alıcılarda ve manyetik ve manyetik alanlarda kullanılan kalıcı bir mıknatıs ve manyetostriktif malzeme üretir.holografik bellek aygıtları. [79]
Bileşikler olarak diğer kullanımlar Düzenlemek
Bizmut vanadat, sarı bir pigment
Bizmut, 1988’de keÅŸfedilen ve en yüksek süperiletken geçiÅŸ sıcaklıklarını sergileyen benzer süper iletken bileÅŸiklerin bir grubu olan BSCCO’ya (bizmut stronsiyum kalsiyum bakır oksit) dahildir. [80]
Bizmut subnitrat , yanardönerlik üreten ve boyada pigment olarak kullanılan sırların bir bileşenidir .
Bizmut tellür bir yarı iletken ve mükemmel bir termoelektrik malzemedir. [45] [81] Bi 2 Te 3 diyotlar mobil buzdolaplarında, CPU soğutucularında ve kızılötesi spektrofotometrelerde dedektör olarak kullanılır. [45]
Delta formundaki bizmut oksit , oksijen için katı bir elektrolittir. Bu form normalde yüksek sıcaklık eşiğinin altında parçalanır, ancak bu sıcaklığın oldukça altında yüksek alkali bir çözeltide elektro-çökeltilebilir.
Bizmut almanat , X-ışını ve gama ışını dedektörlerinde yaygın olarak kullanılan bir sintilatördür.
bizmut vanadatbazı sanatçıların yaÄŸlı, akrilik ve sulu boya ÅŸirketleri tarafından yeÅŸilimsi sarı (limon) ila turuncu tonlu sarı aralığındaki daha toksik kadmiyum sülfür sarılarının yerine kullanılan opak sarı bir pigmenttir. UV’ye maruz kalma, opaklık, renklendirme gücü ve diÄŸer pigmentlerle karıştırıldığında reaktivite eksikliÄŸinden kaynaklanan bozulmaya karşı direnç açısından kadmiyum pigmentleriyle hemen hemen aynı performansı gösterir. Sanatçıların boyacılar tarafından en yaygın kullanılan çeÅŸidi limon rengidir. Birkaç kadmiyum sarısının yerini almasına ek olarak, çinko, kurÅŸun ve stronsiyumdan yapılmış eski kromat pigmentleri için toksik olmayan bir görsel ikame iÅŸlevi görür. YeÅŸil pigment ve baryum sülfat (artan ÅŸeffaflık için) eklenirse, baryum kromatın yerini alabilir, diÄŸerlerinden daha yeÅŸilimsi bir döküme sahiptir. KurÅŸun kromatlarla karşılaÅŸtırıldığında, havadaki hidrojen sülfür nedeniyle kararmaz (UV’ye maruz kalma ile hızlanan bir süreç) ve onlardan özellikle daha parlak bir renge, özellikle de en yarı saydam, donuk ve en hızlı kararan limon olan limona sahiptir. Bu gölgeyi üretmek için gereken daha yüksek kurÅŸun sülfat yüzdesi nedeniyle. Maliyeti nedeniyle sınırlı olarak araç boya pigmenti olarak da kullanılmaktadır.[82] [83]
Akrilik elyaf yapmak için bir katalizör. [15]
CO2’nin CO’ya dönüştürülmesinde bir elektrokatalizör olarak [84]
YaÄŸlama greslerinde bileÅŸen . [85]
Piroteknikte çatlayan mikro yıldızlarda ( ejderha yumurtaları ) , oksit , subkarbonat veya subnitrat olarak. [86] [87]
Bi(III)/Bi(V) katalitik döngüsü aracılığıyla arilboronik pinakol esterlerin florlanması için katalizör olarak, elektrofilik florlamada geçiş metallerini taklit eder. [88]
Toksikoloji ve ekotoksikoloji Düzenlemek
Ayrıca bkz . bizmutun uzun süreli kullanımından kaynaklanan nadir bir dermatolojik durum olan bizmutya .
Bilimsel literatür, muhtemelen bizmut tuzlarının nispeten düşük çözünürlüğünden dolayı , bizmut bileşiklerinden bazılarının, diğer ağır metallere (kurşun, arsenik, antimon, vb.) göre yutma yoluyla insanlar için daha az toksik olduğunu göstermektedir [5] . [89] Tüm vücut tutulması için biyolojik yarı ömrünün 5 gün olduğu bildirilmektedir, ancak bizmut bileşikleri ile tedavi edilen kişilerde yıllarca böbrekte kalabilmektedir . [90]
Bizmut zehirlenmesi meydana gelebilir ve bazı raporlara göre nispeten yakın zamanlarda yaygın olmuştur. [89] [91] Kurşunda olduğu gibi, bizmut zehirlenmesi diş eti üzerinde bizmut çizgisi olarak bilinen siyah bir tortunun oluşmasına neden olabilir . [92] [93] [94] Zehirlenme dimerkaprol ile tedavi edilebilir ; ancak, yarar için kanıtlar belirsizdir. [95] [96]
Bizmutun çevresel etkileri iyi bilinmemektedir; diğer bazı ağır metallere göre biyolojik olarak birikme olasılığı daha düşük olabilir ve bu, aktif bir araştırma alanıdır. [97] [98] Referanslar Düzenlemek
“Standart Atom Ağırlıkları: Bizmut” . CIAAW . 2005.
Cucka, P.; Barrett, CS (1962). “Bi’nin kristal yapısı ve Bi’deki Pb, Sn, Sb ve Te’nin katı çözeltilerinin”. Acta Crystallographica . 15 (9): 865. doi : 10.1107/S0365110X62002297 .
Batı, Robert (1984). CRC, Kimya ve Fizik El Kitabı . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Yayıncılık. sayfa E110. ISBN’si 0-8493-0464-4.
Dume, Belle (23 Nisan 2003). “Bizmut, alfa bozunması için yarı ömür rekorunu kırdı” . Fizik dünyası.
Kean, Sam (2011). Kaybolan Kaşık (ve diÄŸer gerçek delilik, aÅŸk ve Periyodik Elementler Tablosundan dünya tarihi hikayeleri) . New York/Boston: Back Bay Kitapları. s. 158–160. ISBN’si 978-0-316-051637.
Harper, Douglas. “bizmut” . Çevrimiçi Etimoloji Sözlüğü .
Bizmut , The Concise Oxford Dictionary of English Etimology
Norman, Nicholas C. (1998). Arsenik, Antimon ve Bizmut Kimyası . P. 41. ISBN’si 978-0-7514-0389-3.
Agricola, Georgious (1955) [1546]. De Natura Fosilyumu . New York: Amerika Mineraloji DerneÄŸi. P. 178.
Nicholson, William (1819). “Bizmut” . Ä°ngiliz ansiklopedisinin Amerikan baskısı: Or, Dictionary of Arts and Sciences; insan bilgisinin mevcut geliÅŸmiÅŸ durumunun doÄŸru ve popüler bir görünümünü içeren . P. 181.
Bizmut Bi sembolü ve atom numarası 83 olan kimyasal bir elementtir . GeçiÅŸ sonrası bir metaldir , radyoaktiftir ve kimyasal özellikleri daha hafif olan 15 kardeÅŸ arsenik ve antimona benzeyen pniktojenlerden biridir . Elementel bizmut doÄŸal olarak oluÅŸabilir ve sülfür ve oksit formları önemli ticari cevherlerdir. Serbest element , kurÅŸun kadar yoÄŸun %86’dır . Taze üretildiÄŸinde gümüşi beyaz renkte kırılgan bir metaldir, ancak yüzey oksidasyonu ona çok sayıda renkte yanardöner renk. Bizmut en doÄŸal diyamanyetik elementtir ve metaller arasında en düşük termal iletkenlik deÄŸerlerinden birine sahiptir .
OTANTİK TAŞ KALİTESİ VE FARKI İLE %100 DOĞAL BİZMUT ELEMENTİ ÜRÜNÜMÜZ TEK PARÇA OLUP SATILDIĞINDA REYONUMUZDAN KALKAR;KOLEKSİYON SEVERLER İÇİN ÖZEL BİR OLUŞUM;
15,28 GR 25X 30 MM
BÄ°ZMUT
Bizmut, 83 Bi
Arap simyacılar (MS 1000’den önce)
Bizmutun ana izotopları
İzotop Bolluk Yarı ömür ( t 1/2 ) çürüme modu Ürün
207 Bi eş 31.55 yıl β + 207 Pb
208 Bi eş 3.68×10 5 yıl β + 208 Pb
209 Bi 100% 2.01×10 19 yıl α 205 TL
210 Bi iz 5.012 gün β – 210 Po
α 206 TL
210m Bi eş 3.04×10 6 yıl O 210 Bi
α 206 TL
Kategori: Bizmut
görüş konuşmak Düzenle | Referanslar
Bizmut uzun zamandır kararlı olan en yüksek atom kütlesine sahip element olarak kabul edildi, ancak 2003 yılında son derece zayıf radyoaktif olduğu keşfedildi : tek ilkel izotopu olan bizmut-209 , alfa bozunması yoluyla bozunur ve bir milyardan fazla yarılanma ömrüne sahiptir. evrenin tahmini yaşı . [4] [5] Muazzam derecede uzun yarı ömrü nedeniyle bizmut, hemen hemen tüm amaçlar için hala stabil olarak kabul edilebilir. [5]
Bizmut metali eski zamanlardan beri bilinmektedir, ancak genellikle bazı fiziksel özellikleri paylaÅŸan kurÅŸun ve kalay ile karıştırılmaktadır. Etimoloji belirsizdir, ancak kelime, on altıncı yüzyılın ortalarında Yeni Latince bisemutum veya bisemutium’a çevrilen Almanca weiße Masse veya Wismut ‘beyaz kütle’ sözcüklerinden gelebilir .
İçindekiler
Ana kullanımlar Düzenlemek
Bizmut bileşikleri, bizmut üretiminin yaklaşık yarısını oluşturur. Kozmetikte kullanılırlar; pigmentler; ve ishali tedavi etmek için kullanılan birkaç farmasötik, özellikle bizmut subsalisilat . [5] Bizmutun katılaştıkça genişlemeye yönelik olağandışı eğilimi, baskı türünün dökümü gibi bazı kullanımlarından sorumludur. [5] Bizmut, bir ağır metal için alışılmadık derecede düşük toksisiteye sahiptir. [5] Son yıllarda kurşunun toksisitesi daha belirgin hale geldiğinden, kurşun yerine bizmut alaşımlarının (şu anda bizmut üretiminin yaklaşık üçte biri) artan bir kullanımı vardır.
Tarih ve etimoloji Düzenlemek
Bizmut metali eski zamanlardan beri bilinmektedir; keÅŸfedilen ilk 10 metalden biriydi. Bizmut adı 1660’lardan kalmadır ve etimolojisi belirsizdir; muhtemelen eski Alman Bizmut , Wismut , Wissmuth’tan (16. yüzyılın baÅŸlarında), belki de Eski Yüksek Almanca hwiz (“beyaz”) ile ilgilidir. [6] Yeni Latince bisemutium ( birçok Almanca madenciliÄŸi ve teknik kelimeyi LatinceleÅŸtiren Georgius Agricola nedeniyle ) Almanca Wismut’tan , belki de weiße Masse’den , “beyaz kütle”den. [7] [8]
Bu element, bu elementlere benzerliği nedeniyle ilk zamanlarda kalay ve kurşun ile karıştırılmıştır. Bizmut eski zamanlardan beri bilindiği için, keşfiyle hiç kimse itibar kazanmaz. Agricola (1546), bizmutun kalay ve kurşun içeren bir metal ailesinde ayrı bir metal olduğunu belirtir. Bu, metallerin ve fiziksel özelliklerinin gözlemlenmesine dayanıyordu. [9]
Simya çağındaki madenciler de bizmut’a tectum argenti ya da henüz Dünya’da oluÅŸma sürecinde olan gümüş anlamında “gümüş yapılıyor” adını verdiler. [10] [11] [12]
Bizmut Nedir
Bizmut, İnkalar tarafından da biliniyordu ve (her zamanki bakır ve kalay ile birlikte) bıçaklar için özel bir bronz alaşımda kullanılıyordu. [13]
Torbern Bergman (1775) tarafından kullanılan simya sembolü
1738’de Johann Heinrich Pott, [14] Carl Wilhelm Scheele ve Torbern Olof Bergman ile baÅŸlayarak , kurÅŸun ve bizmutun farklılığı netleÅŸti ve Claude François Geoffroy 1753’te bu metalin kurÅŸun ve kalaydan farklı olduÄŸunu gösterdi. [11] [15] [16]
özellikleri Düzenlemek
Sol: Yüzeyindeki oksit film içindeki ışığın girişimiyle üretilen , merdiven basamağı kristal yapısını ve yanardöner renkleri sergileyen bir bizmut kristali. Sağda: 1 cm 3 küp oksitlenmemiş bizmut metali
Fiziksel özellikler Düzenlemek
Bizmutun basınç-sıcaklık faz diyagramı. süper iletken geçiş sıcaklığını ifade eder
Bizmut, genellikle sarıdan maviye birçok renk gösteren yanardöner oksit lekesi olan, koyu, gümüş-pembe bir renk tonuna sahip kırılgan bir metaldir. Bizmut kristallerinin sarmal, merdiven basamaklı yapısı, dış kenarlarda iç kenarlara göre daha yüksek bir büyüme oranının sonucudur. Kristalin yüzeyinde oluşan oksit tabakasının kalınlığındaki değişiklikler, farklı dalga boylarındaki ışığın yansıma üzerine girişim yapmasına neden olarak bir gökkuşağı renkleri gösterir. Oksijenle yakıldığında bizmut mavi bir alevle yanar ve oksidi sarı dumanlar oluşturur . [15 ] Toksisitesikurşun , antimon ve polonyum gibi periyodik tablodaki komşularından çok daha düşüktür .
Başka hiçbir metalin bizmuttan daha doğal olarak diyamanyetik olduğu doğrulanmamıştır . [15] [17] ( Süperdiamanyetizma farklı bir fiziksel fenomendir.) Herhangi bir metal arasında, termal iletkenliğin en düşük değerlerinden birine ( manganezden sonra ve belki neptünyum ve plütonyumdan sonra ) ve en yüksek Hall katsayısına sahiptir . [18] Yüksek elektrik direncine sahiptir . [15] Bir substrat üzerinde yeterince ince tabakalar halinde biriktirildiğinde, bizmut bir geçiş sonrası metal olmasına rağmen bir yarı iletkendir . [19]Elemental bizmut, sıvı fazda katıdan daha yoğundur ; bu özelliği germanyum , silikon , galyum ve su ile paylaşır . [20] Bizmut katılaşmada %3.32 genişler; bu nedenle, uzun süredir düşük erime noktalı dizgi alaşımlarının bir bileşeniydi , burada diğer alaşım bileşenlerinin büzülmesini telafi etti [15] [21] [22] [23] neredeyse izostatik bizmut-kurşun ötektik alaşımları oluşturmak için.
DoÄŸada neredeyse hiç görülmemesine raÄŸmen, yüksek saflıkta bizmut, ayırt edici, renkli hazne kristalleri oluÅŸturabilir . Nispeten toksik deÄŸildir ve 271 °C’nin hemen üzerinde düşük bir erime noktasına sahiptir, bu nedenle kristaller bir ev sobası kullanılarak büyütülebilir, ancak sonuçta ortaya çıkan kristaller laboratuarda yetiÅŸtirilen kristallerden daha düşük kalitede olma eÄŸiliminde olacaktır. [24]
Ortam koÅŸullarında, bizmut , trigonal kristal sisteminin eÅŸkenar dörtgen kafesinde [26] ( Pearson sembolü hR6, uzay grubu R 3 m No. 166) kristalleÅŸen , arsenik ve antimonun metalik formlarıyla aynı katmanlı yapıyı paylaşır . [2] Oda sıcaklığında sıkıştırıldığında, bu Bi-I yapısı önce 2,55 GPa’da monoklinik Bi-II’ye, ardından 2,7 GPa’da tetragonal Bi-III’e ve son olarak vücut merkezli kübik yapıya dönüşür.7.7 GPa’da Bi-V. Karşılık gelen geçiÅŸler, elektriksel iletkenlikteki deÄŸiÅŸiklikler aracılığıyla izlenebilir; oldukça tekrarlanabilir ve anidirler ve bu nedenle yüksek basınçlı ekipmanın kalibrasyonu için kullanılırlar. [27] [28]
kimyasal özellikler Düzenlemek
Bizmut, normal sıcaklıklarda hem kuru hem de nemli havaya karşı stabildir. Kızgın olduğunda, bizmut(III) oksit yapmak için su ile reaksiyona girer. [29]
2 Bi + 3 H 2 O → Bi 2 O 3 + 3 H 2
500 °C’de bizmut(V) florür veya daha düşük sıcaklıklarda bizmut(III) florür (tipik olarak Bi eriyiklerinden) yapmak için flor ile reaksiyona girer ; diÄŸer halojenlerle birlikte sadece bizmut(III) halojenürler verir. [30] [31] [32] Trihalojenürler aşındırıcıdır ve nemle kolayca reaksiyona girerek BiOX formülüyle oksihalitler oluÅŸturur. [33]
4 Bi + 6 X 2 → 4 BiX 3 (X = F, Cl, Br, I)
4 BiX 3 + 2 O 2 → 4 BiOX + 4 X 2
Bizmut, bizmut(III) sülfat ve kükürt dioksit yapmak için konsantre sülfürik asitte çözünür . [29]
6 H 2 SO 4 + 2 Bi → 6 H 2 O + Bi 2 (SO 4 ) 3 + 3 SO 2
Bizmut(III) nitrat yapmak için nitrik asit ile reaksiyona girer .
Bi + 6 HNO 3 → 3 H 2 O + 3 NO 2 + Bi(NO 3 ) 3
Aynı zamanda hidroklorik asitte de çözünür , ancak yalnızca oksijen mevcut olduğunda. [29]
4 Bi + 3 O 2 + 12 HCl → 4 BiCl 3 + 6 H 2 O
Alkali-toprak metal komplekslerinin sentezinde transmetalasyon maddesi olarak kullanılır :
3 Ba + 2 BiPh 3 → 3 BaPh 2 + 2 Bi
izotoplar Düzenlemek
Ana madde: bizmut izotopları
DdÄŸal Bizmut
Bizmutun tek ilkel izotopu olan bizmut-209 , geleneksel olarak en ağır kararlı izotop olarak kabul edildi, ancak uzun zamandır teorik olarak kararsız olduÄŸundan şüpheleniliyordu [34] . Bu nihayet 2003 yılında Fransa’nın Orsay kentindeki Institut d’Astrophysicique Spatiale’deki araÅŸtırmacıların alfa emisyonu yarı ömrünü ölçtüğünde gösterildi . 209
Bi
olmak2.01 × 10 19 yıl (3 Bq / M g ), [35] [36] evrenin mevcut tahmini yaşından bir milyar kat daha uzun . [5] Olağanüstü uzun yarı ömrü sayesinde, şu anda bilinen tüm tıbbi ve endüstriyel uygulamalar için bizmut, kararlı ve radyoaktif değilmiş gibi muamele edilebilir. Radyoaktivite akademik açıdan ilgi çekicidir çünkü bizmut, laboratuvarda tespit edilmeden önce radyoaktivitesinden şüphelenilen ve teorik olarak tahmin edilen birkaç elementten biridir. [5] Bizmut, tellür-128 olmasına rağmen, bilinen en uzun alfa bozunma yarı ömrüne sahiptir.üzerinde bir çift beta bozunma yarı ömrü vardır2.2 × 10 24 yıl . [36] Bizmutun son derece uzun yarı ömrü, o zamandan beri Dünya gezegeninin oluşumunda mevcut olan bizmutun yaklaşık milyarda birinden daha azının talyuma bozunması anlamına gelir .
Aktinyum , radyum ve toryumun radyoaktif parçalanma zincirlerinde kısa yarı ömürlü birkaç bizmut izotopu meydana gelir ve daha fazlası deneysel olarak sentezlenmiÅŸtir. Bizmut-213 ayrıca neptunyum-237 ve uranyum- 233’ün bozunma zincirinde de bulunur . [37]
Ticari olarak, radyoaktif izotop bizmut-213, radyumu bir lineer parçacık hızlandırıcıdan gelen bremsstrahlung fotonlarıyla bombardıman ederek üretilebilir . 1997’de, lösemili hastaları tedavi etmek için 45 dakikalık bir yarı ömre sahip ve bir alfa partikülü emisyonu ile bozunan bizmut-213’lü bir antikor konjugatı kullanıldı. Bu izotop, örneÄŸin hedeflenen alfa tedavisi (TAT) programında kanser tedavisinde de denenmiÅŸtir . [38] [39]
Kimyasal bileşikler Düzenlemek
Ayrıca bakınız: Kategori:Bizmut bileşikleri
Bizmut, üç değerlikli ve beş değerlikli bileşikler oluşturur, üç değerlikli olanlar daha yaygındır. Kimyasal özelliklerinin çoğu , daha hafif elementlerin türevlerinden daha az toksik olmalarına rağmen , arsenik ve antimonunkilere benzer . [ alıntı gerekli ]
Oksitler ve sülfürler Düzenlemek
Yüksek sıcaklıklarda, metalin buharları oksijenle hızla birleÅŸerek sarı trioksit Bi’yi oluÅŸturur .
2Ö
3. [20] [40] EritildiÄŸinde, 710 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda, bu oksit herhangi bir metal oksidi ve hatta platini aşındırır. [32] Bir bazla reaksiyona girdiÄŸinde iki dizi oksianyon oluÅŸturur : BiO-
2polimerik olan ve lineer zincirler oluşturan BiO3−
3. Li’deki anyon
3BiO
3bir kübik oktamerik anyon, Bi
8Ö24−
24, oysa Na’daki anyon
3BiO
3tetrameriktir. [41]
Koyu kırmızı bizmut(V) oksit, Bi
2Ö
5, kararsız, özgürleştirici O
2ısıtma üzerine gaz. [42] NaBiO 3 bileşiği güçlü bir oksitleyici ajandır. [43]
Bizmut sülfür, Bi
2S
3, bizmut cevherlerinde doğal olarak oluşur. [44] Ayrıca erimiş bizmut ve kükürt kombinasyonu ile üretilir. [31]
Bizmut oksiklorür (BiOCl) yapısı (mineral bismoklit ). Bizmut atomları gri, oksijen kırmızısı, klor yeşili olarak gösterilmiştir.
Bizmut oksiklorür (BiOCl, sağdaki şekle bakın) ve bizmut oksinitrat (BiONO3 ) stokiyometrik olarak , sulu bizmut bileşiklerinde yaygın olarak bulunan bizmutil(III) katyonunun (BiO + ) basit anyonik tuzları olarak görünür. Bununla birlikte, BiOCl durumunda, tuz kristali, her oksijen bitişik düzlemde dört bizmut atomu ile koordineli olarak, Bi, O ve Cl atomlarından oluşan alternatif plakalardan oluşan bir yapıda oluşur. Bu mineral bileşik, pigment ve kozmetik olarak kullanılır (aşağıya bakınız). [45]
Bizmut Özellikleri
bizmutin ve bizmutitler Düzenlemek
Daha hafif olan pniktojenler olan nitrojen, fosfor ve arsenikten farklı olarak, ancak antimona benzer şekilde , bizmut stabil bir hidrit oluşturmaz . Bizmut hidrit, bizmutin ( BH
3), oda sıcaklığında kendiliÄŸinden ayrışan endotermik bir bileÅŸiktir. Sadece -60 °C’nin altında stabildir. [41] Bizmutitler , bizmut ve diÄŸer metaller arasındaki intermetalik bileÅŸiklerdir. [ alıntı gerekli ]
2014 yılında araÅŸtırmacılar, sodyum bizmutidin, toplu olarak 3D Dirac fermiyonlarına sahip olan “üç boyutlu topolojik Dirac yarı metali” (3DTDS) adı verilen bir madde formu olarak var olabileceÄŸini keÅŸfettiler . Benzer elektron hareketliliÄŸi ve hızı ile grafenin doÄŸal, üç boyutlu bir karşılığıdır . Grafen ve topolojik yalıtkanlar (3DTDS’dekiler gibi) hem içeride elektriksel olarak yalıtkan hem de yüzeyde iletken olan ve transistörler ve diÄŸer elektronik cihazlar olarak iÅŸlev görmelerine izin veren kristal malzemelerdir. Sodyum bizmutid ( Na
3Bi ) ambalajsız cihazlarda kullanılamayacak kadar kararsızdır, yarı iletken ve spintronik uygulamalarında düzlemsel grafene göre belirgin verimlilik ve üretim avantajları sunan 3DTDS sistemlerinin potansiyel uygulamalarını gösterebilir . [46] [47]
Halideler Düzenlemek
Düşük oksidasyon durumlarındaki bizmut halojenürlerinin olaÄŸandışı yapıları benimsediÄŸi gösterilmiÅŸtir. BaÅŸlangıçta bizmut(I) klorür olduÄŸu düşünülen BiCl’nin Bi’den oluÅŸan karmaşık bir bileÅŸik olduÄŸu ortaya çıktı.5+
9katyonlar ve BiCl2−
5ve Bi
2Cl2−
8anyonlar. [41] [48] Bi5+
9katyon çarpık bir üç baÅŸlı üçgen prizmatik moleküler geometriye sahiptir ve Bi’de de bulunur .
10hf
3Cl
Bizmut , safsızlıkları cüruf olarak ayıran Kroll-Betterton prosesi veya elektrolitik Betts prosesi ile uzaklaÅŸtırılana kadar, ham kurÅŸun külçe (%10’a kadar bizmut içerebilir) birkaç arıtma aÅŸamasından geçer . Bizmut, ana metallerinden biri olan bakır ile benzer ÅŸekilde davranacaktır. [56] Her iki iÅŸlemden elde edilen ham bizmut metali, baÅŸta kurÅŸun olmak üzere hala önemli miktarlarda baÅŸka metaller içerir. ErimiÅŸ karışımı klor gazı ile reaksiyona sokarak, bizmut deÄŸiÅŸmeden kalırken metaller kendi klorürlerine dönüştürülür. Safsızlıklar ayrıca çeÅŸitli baÅŸka yöntemlerle, örneÄŸin yüksek saflıkta bizmut metali (% 99 Bi’nin üzerinde) veren akışlar ve iÅŸlemlerle giderilebilir.
Fiyat Düzenlemek
Dünya maden üretimi ve bizmut fiyatının yıllık ortalamaları (New York, enflasyona göre ayarlanmamıştır). [59]
Saf bizmut metalinin fiyatı, 1970’lerdeki ani artış dışında, 20. yüzyılın çoÄŸu boyunca nispeten sabit kalmıştır. Bizmut her zaman esas olarak kurÅŸun arıtmanın bir yan ürünü olarak üretilmiÅŸtir ve bu nedenle fiyat genellikle geri kazanım maliyetini ve üretim ile talep arasındaki dengeyi yansıtır. [59]
Dünya Savaşı’ndan önce bizmut talebi küçüktü ve esas olarak farmasötik – bizmut bileÅŸikleri sindirim bozuklukları, cinsel yolla bulaÅŸan hastalıklar ve yanıklar gibi durumları tedavi etmek için kullanıldı. Yangın sprinkler sistemleri ve sigorta teli için eriyebilir alaşımlarda az miktarda bizmut metali tüketildi . Dünya Savaşı sırasında bizmut, lehimler, eriyebilir alaşımlar, ilaçlar ve atom araÅŸtırmaları için kullanılan stratejik bir malzeme olarak kabul edildi. Piyasayı istikrara kavuÅŸturmak için üreticiler, savaÅŸ sırasında fiyatı pound başına 1,25$ (2,75$/kg) ve 1950’den 1964’e kadar pound başına 2,25$ (4,96$/kg) olarak belirlediler. [59]
1970’lerin başında, alüminyum, demir ve çeliÄŸe metalurjik bir katkı maddesi olarak bizmut için artan talebin bir sonucu olarak fiyat hızla yükseldi. Bunu, artan dünya üretimi, istikrarlı tüketim ve 1980 ve 1981-1982 durgunlukları nedeniyle bir düşüş izledi. 1984 yılında, özellikle Amerika BirleÅŸik Devletleri ve Japonya’da dünya çapında tüketim arttıkça fiyat yükselmeye baÅŸladı. 1990’ların başında, bizmutun seramik sırlarda, balıkçı platinlerinde, gıda iÅŸleme ekipmanlarında, sıhhi tesisat uygulamaları için serbest iÅŸleme pirinçlerinde , yaÄŸlayıcı greslerde ve su kuÅŸları avı için kurÅŸun için toksik olmayan bir ikame olarak deÄŸerlendirilmesi üzerine araÅŸtırmalar baÅŸladı . [60]Bu bölgelerdeki büyüme, BirleÅŸik Devletler federal hükümetinin kurÅŸun deÄŸiÅŸimi desteÄŸine raÄŸmen 1990’ların ortalarında yavaÅŸ kaldı, ancak 2005 civarında yoÄŸunlaÅŸtı. Bu, fiyatta hızlı ve sürekli bir artışa neden oldu. [59]
geri dönüşüm Düzenlemek
Çoğu bizmut, kurşun ve ayrıca tungsten ve bakırın eritilmesi dahil olmak üzere diğer metal çıkarma işlemlerinin bir yan ürünü olarak üretilir. Sürdürülebilirliği , sorunlu olan artan geri dönüşüme bağlıdır. [ alıntı gerekli ]
Bir zamanlar bizmutun elektronik ekipmanlardaki lehimli bağlantılardan pratik olarak geri dönüştürülebileceğine inanılıyordu. Elektronikte lehim uygulamasındaki son verimlilikler, önemli ölçüde daha az lehim birikintisi olduğu ve dolayısıyla daha az geri dönüştürüleceği anlamına gelir. Gümüşü gümüş içeren lehimden geri kazanmak ekonomik kalabilirken, bizmutun geri kazanılması çok daha azdır. [61]
Geri dönüşüm fizibilitesinde bir sonraki adım, bizmut fosfomolibdat gibi adil bir bizmut içeriğine sahip oldukça büyük katalizörler olacaktır. [ alıntı gerekli ] Bizmut, galvanizlemede ve serbest işleme metalurjik katkı maddesi olarak kullanılır. [ alıntı gerekli ]
Bizmut
Bizmutun en yaygın olarak dağıldığı yerlerde kullanımları arasında bazı mide ilaçları ( bizmut subsalisilat ), boyalar ( bizmut vanadat ), sedefli kozmetikler ( bizmut oksiklorür ) ve bizmut içeren mermiler bulunur. Bizmutun bu kullanımlardan geri dönüştürülmesi pratik değildir. [ alıntı gerekli ]
Uygulamalar Düzenlemek
Black and white engraving of two men extracting and working bismuth, hammering and pouring on a hillside.
18. yüzyıldan kalma bizmut işleme gravürü. Bu dönemde bizmut bazı sindirim şikayetlerini tedavi etmek için kullanılmıştır.
Bizmutun birkaç ticari uygulaması vardır ve onu kullanan uygulamalar genellikle diÄŸer hammaddelere göre küçük miktarlar gerektirir. ÖrneÄŸin Amerika BirleÅŸik Devletleri’nde 2016 yılında 733 ton bizmut tüketildi ve bunun %70’i kimyasallara (ilaçlar, pigmentler ve kozmetikler dahil) ve %11’i bizmut alaşımlarına girdi. [62]
Bazı üreticiler, ABD’deki “kurÅŸunsuz” zorunlulukları karşılamak için vanalar gibi içme suyu sistemleri ekipmanlarında bir yedek olarak bizmut kullanıyor (2014’te baÅŸladı). Bu, tüm konut ve ticari bina inÅŸaatlarını kapsadığı için oldukça büyük bir uygulamadır. [ alıntı gerekli ]
1990’ların başında, araÅŸtırmacılar bizmutu çeÅŸitli uygulamalarda kurÅŸun için toksik olmayan bir ikame olarak deÄŸerlendirmeye baÅŸladılar. [ alıntı gerekli ]
İlaçlar Düzenlemek
Bizmut, bazı farmasötiklerin bir bileşenidir, [5] bu maddelerin bazılarının kullanımı azalmaktadır. [45]
Bizmut subsalisilat , ishal önleyici olarak kullanılır ; [5] Pepto-Bismol gibi “pembe bizmut” müstahzarlarının yanı sıra Kaopectate’nin 2004 yeniden formüle edilmesinde aktif bileÅŸendir . Åžigelloz [63] ve kadmiyum zehirlenmesi gibi diÄŸer bazı mide-bağırsak hastalıklarını tedavi etmek için de kullanılır . [5] Bu maddenin etki mekanizması hala iyi belgelenmemiÅŸtir, ancak en azından bazı durumlarda bir oligodinamik etki (küçük dozlarda ağır metal iyonlarının mikroplar üzerindeki toksik etkisi) söz konusu olabilir. Hidrolizden salisilik asitBileÅŸiÄŸin içeriÄŸi, gezgin ishalinde önemli bir patojen olan toksojenik E. coli için antimikrobiyaldir . [64]
Peptik ülserlere neden olan bakterileri tedavi etmek için bizmut subsalisilat ve bizmut subsitratın bir kombinasyonu kullanılır . [ alıntı gerekli ]
Bibrocathol , göz enfeksiyonlarını tedavi etmek için kullanılan organik bizmut içeren bir bileşiktir. [65]
Devrom’daki aktif bileÅŸen olan bizmut subgallat, gaz ve dışkıdan kaynaklanan kötü kokuyu tedavi etmek için dahili bir deodorant olarak kullanılır . [ alıntı gerekli ]
Bizmut bileÅŸikleri (sodyum bizmut tartrat dahil) eskiden sifiliz tedavisinde kullanılıyordu. [66] [67] Arsenik , bizmut veya cıva ile birlikte 1920’lerden 1943’te penisilinin ortaya çıkışına kadar sifiliz tedavisinin temel dayanağıydı. [68]
“Bizmut sütü” ( bizmut hidroksit ve bizmut subkarbonatın sulu bir süspansiyonu ) 20. yüzyılın baÅŸlarında bir beslenme tedavisi olarak pazarlandı. [ alıntı gerekli ]
Bizmut subnitrat (Bi 5 O(OH) 9 (NO 3 ) 4 ) ve bizmut subkarbonat (Bi 2 O 2 (CO 3 )) tıpta da kullanılmaktadır. [15]
Kozmetik ve pigmentler Düzenlemek
Bizmut oksiklorür (BiOCl) bazen kozmetikte göz farı, saç spreyi ve oje için boyada pigment olarak kullanılır. [5] [45] [69] [70] Bu bileÅŸik mineral bismoklit olarak bulunur ve kristal formda, ışığı kromatik olarak kıran ve sedef sedefine benzer yanardöner bir görünüm veren atom katmanları içerir (yukarıdaki ÅŸekle bakın) . Eski Mısır’da ve o zamandan beri birçok yerde kozmetik olarak kullanılmıştır . Bizmut beyazı (ayrıca “Ä°spanyol beyazı”) bizmut oksiklorürü veya bizmut oksinitratı ifade edebilir (BiONO 3), beyaz pigment olarak kullanıldığında. Bizmut vanadat, genellikle daha toksik kadmiyum sülfür sarı ve turuncu-sarı pigmentlerin yerini almak üzere (özellikle sanatçıların boyaları için) ışığa dayanıklı, reaktif olmayan bir boya pigmenti olarak kullanılır. Sanatçıların boyalarındaki en yaygın çeÅŸit, kadmiyum içeren alternatifinden görsel olarak ayırt edilemeyen limon sarısıdır. [ alıntı gerekli ]
Metal ve alaşımlar Düzenlemek
Bizmut, demir gibi diÄŸer metallerle metal alaşımlarında kullanılır. Bu alaşımlar yangınlar için otomatik sprinkler sistemlerinde kullanılmaktadır. Aynı zamanda %25–28 kurÅŸun ve %22–25 kalay içeren eriyebilir bir alaşım olan Rose metalinin en büyük kısmını (%50) oluÅŸturur . Tunç Çağı’nda kullanılan bizmut bronzu yapmak için de kullanılmıştır . [ alıntı gerekli ]
kurşun değiştirme Düzenlemek
KurÅŸun (11.32 g/cm3) ve bizmut (9.78 g/cm3) arasındaki yoÄŸunluk farkı , birçok balistik ve ağırlıklandırma uygulaması için bizmutun kurÅŸunun yerini alabileceÄŸi kadar küçüktür . ÖrneÄŸin, balıkçı platinlerinde yoÄŸun bir malzeme olarak kurÅŸunun yerini alabilir . Atış , mermi ve daha az öldürücü isyan silahı mühimmatında kurÅŸun yerine kullanılmıştır . Hollanda, Danimarka, Ä°ngiltere, Galler, Amerika BirleÅŸik Devletleri ve diÄŸer birçok ülke, birçok kuÅŸ zehirlenmeye eÄŸilimli olduÄŸundan, sulak alan kuÅŸlarının avlanması için kurÅŸun atış kullanımını artık yasaklamaktadır.Sindirime yardımcı olmak için (küçük taÅŸlar ve kum yerine) kurÅŸunun yanlışlıkla yutulması veya hatta Hollanda’da olduÄŸu gibi tüm avcılık için kurÅŸun kullanımını yasaklama nedeniyle. Bizmut-kalay alaşımlı bilye kurÅŸuna benzer balistik performans saÄŸlayan bir alternatiftir. (Daha ucuz ama aynı zamanda daha kötü performans gösteren bir alternatif, aslında yumuÅŸak demir olan “çelik” bilyedir.) Bununla birlikte, bizmutun dövülebilirlik eksikliÄŸi, onu geniÅŸleyen av mermilerinde kullanım için uygun hale getirmez. [ alıntı gerekli ]
Bizmut, yüksek atom ağırlığına sahip yoÄŸun bir element olarak , çoÄŸunlukla toksik olmadığı düşünüldüğünden, bizmut emdirilmiÅŸ lateks kalkanlarda, CT’ler gibi tıbbi muayenelerde X-ışınından korunmak için kullanılır. [71]
Avrupa BirliÄŸi’nin kurÅŸunun azaltılmasına yönelik Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması Direktifi (RoHS), bizmutun elektronikte düşük erime noktalı lehimlerin bir bileÅŸeni olarak kullanımını geleneksel kalay-kurÅŸun lehimlerinin yerine geniÅŸletmiÅŸtir. [62] Düşük toksisitesi, gıda iÅŸleme ekipmanlarında ve bakır su borularında kullanılacak lehimler için özellikle önemli olacaktır, ancak örneÄŸin Avrupa BirliÄŸi’nde otomobil endüstrisi de dahil olmak üzere diÄŸer uygulamalarda da kullanılabilir. [72]
Bizmut, kurşunlu çeliklerin performansına eşit olmamasına rağmen , sıhhi tesisat uygulamaları için serbest işleme pirinçlerinde kurşunun yedeği olarak değerlendirilmiştir [73] . [72]
Diğer metal kullanımları ve özel alaşımlar Düzenlemek
Birçok bizmut alaşımının erime noktası düşüktür ve lehim gibi özel uygulamalarda bulunur . Yangın algılama ve söndürme sistemlerindeki birçok otomatik sprinkler, elektrik sigortası ve güvenlik cihazı, 47 °C’de (117 °F) eriyen ötektik In19.1-Cd5.3-Pb22.6-Sn8.3-Bi44.7 alaşımını içerir. [15] Normal yaÅŸam koÅŸullarında aşılması muhtemel olmadığı için bu uygun bir sıcaklıktır. 70 °C’de eriyen Bi-Cd-Pb-Sn alaşımı gibi düşük erime noktalı alaşımlar da otomotiv ve havacılık endüstrilerinde kullanılmaktadır. Ä°nce duvarlı bir metal parçayı deforme etmeden önce, kırılma olasılığını azaltmak için bir eriyik ile doldurulur veya ince bir alaşım tabakası ile kaplanır. Daha sonra parça kaynar suya daldırılarak alaşım çıkarılır.[74]
Bizmut, hassas işleme özellikleri için serbest işleme çelikleri ve serbest işleme alüminyum alaşımları yapmak için kullanılır. İşleme sırasında talaş kırılmasını yönlendirmek ve iyileştirmek için benzer etkiye sahiptir. Kurşunun katılaşmasındaki büzülme ve bizmutun genleşmesi birbirini dengeler ve bu nedenle kurşun ve bizmut genellikle benzer miktarlarda kullanılır. [75] [76] Benzer şekilde, bizmut ve kurşunun karşılaştırılabilir kısımlarını içeren alaşımlar, erime, katılaşma veya yaşlanma üzerine çok küçük bir değişiklik (%0.01 mertebesinde) sergiler. Bu tür alaşımlar, örneğin diş hekimliğinde, modeller ve kalıplar oluşturmak için yüksek hassasiyetli dökümde kullanılır. [74] Bizmut ayrıca dövülebilir demirlerin [62] üretiminde alaşımlama maddesi olarak vetermokupl malzemesi. [15]
Bizmut ayrıca silikon morfolojisini iyileÅŸtirmek için alüminyum-silikon döküm alaşımlarında da kullanılır. Bununla birlikte, stronsiyum modifikasyonu üzerinde bir zehirlenme etkisine iÅŸaret etti . [77] [78] Bi35-Pb37-Sn25 gibi bazı bizmut alaşımları, mika , cam ve emaye gibi yapışmayan malzemelerle birleÅŸtirilir, çünkü bunları kolayca ıslatarak diÄŸer parçalarla baÄŸlantı yapmaya olanak tanır. Bizmutun sezyuma eklenmesi, sezyum katotlarının kuantum verimini arttırır. [45] Bizmut ve manganez tozlarının 300 °C’de sinterlenmesi , 10–100 kHz aralığında çalışan ultrasonik jeneratörlerde ve alıcılarda ve manyetik ve manyetik alanlarda kullanılan kalıcı bir mıknatıs ve manyetostriktif malzeme üretir.holografik bellek aygıtları. [79]
Bileşikler olarak diğer kullanımlar Düzenlemek
Bizmut vanadat, sarı bir pigment
Bizmut, 1988’de keÅŸfedilen ve en yüksek süperiletken geçiÅŸ sıcaklıklarını sergileyen benzer süper iletken bileÅŸiklerin bir grubu olan BSCCO’ya (bizmut stronsiyum kalsiyum bakır oksit) dahildir. [80]
Bizmut subnitrat , yanardönerlik üreten ve boyada pigment olarak kullanılan sırların bir bileşenidir .
Bizmut tellür bir yarı iletken ve mükemmel bir termoelektrik malzemedir. [45] [81] Bi 2 Te 3 diyotlar mobil buzdolaplarında, CPU soğutucularında ve kızılötesi spektrofotometrelerde dedektör olarak kullanılır. [45]
Delta formundaki bizmut oksit , oksijen için katı bir elektrolittir. Bu form normalde yüksek sıcaklık eşiğinin altında parçalanır, ancak bu sıcaklığın oldukça altında yüksek alkali bir çözeltide elektro-çökeltilebilir.
Bizmut almanat , X-ışını ve gama ışını dedektörlerinde yaygın olarak kullanılan bir sintilatördür.
bizmut vanadatbazı sanatçıların yaÄŸlı, akrilik ve sulu boya ÅŸirketleri tarafından yeÅŸilimsi sarı (limon) ila turuncu tonlu sarı aralığındaki daha toksik kadmiyum sülfür sarılarının yerine kullanılan opak sarı bir pigmenttir. UV’ye maruz kalma, opaklık, renklendirme gücü ve diÄŸer pigmentlerle karıştırıldığında reaktivite eksikliÄŸinden kaynaklanan bozulmaya karşı direnç açısından kadmiyum pigmentleriyle hemen hemen aynı performansı gösterir. Sanatçıların boyacılar tarafından en yaygın kullanılan çeÅŸidi limon rengidir. Birkaç kadmiyum sarısının yerini almasına ek olarak, çinko, kurÅŸun ve stronsiyumdan yapılmış eski kromat pigmentleri için toksik olmayan bir görsel ikame iÅŸlevi görür. YeÅŸil pigment ve baryum sülfat (artan ÅŸeffaflık için) eklenirse, baryum kromatın yerini alabilir, diÄŸerlerinden daha yeÅŸilimsi bir döküme sahiptir. KurÅŸun kromatlarla karşılaÅŸtırıldığında, havadaki hidrojen sülfür nedeniyle kararmaz (UV’ye maruz kalma ile hızlanan bir süreç) ve onlardan özellikle daha parlak bir renge, özellikle de en yarı saydam, donuk ve en hızlı kararan limon olan limona sahiptir. Bu gölgeyi üretmek için gereken daha yüksek kurÅŸun sülfat yüzdesi nedeniyle. Maliyeti nedeniyle sınırlı olarak araç boya pigmenti olarak da kullanılmaktadır.[82] [83]
Akrilik elyaf yapmak için bir katalizör. [15]
CO2’nin CO’ya dönüştürülmesinde bir elektrokatalizör olarak [84]
YaÄŸlama greslerinde bileÅŸen . [85]
Piroteknikte çatlayan mikro yıldızlarda ( ejderha yumurtaları ) , oksit , subkarbonat veya subnitrat olarak. [86] [87]
Bi(III)/Bi(V) katalitik döngüsü aracılığıyla arilboronik pinakol esterlerin florlanması için katalizör olarak, elektrofilik florlamada geçiş metallerini taklit eder. [88]
Toksikoloji ve ekotoksikoloji Düzenlemek
Ayrıca bkz . bizmutun uzun süreli kullanımından kaynaklanan nadir bir dermatolojik durum olan bizmutya .
Bilimsel literatür, muhtemelen bizmut tuzlarının nispeten düşük çözünürlüğünden dolayı , bizmut bileşiklerinden bazılarının, diğer ağır metallere (kurşun, arsenik, antimon, vb.) göre yutma yoluyla insanlar için daha az toksik olduğunu göstermektedir [5] . [89] Tüm vücut tutulması için biyolojik yarı ömrünün 5 gün olduğu bildirilmektedir, ancak bizmut bileşikleri ile tedavi edilen kişilerde yıllarca böbrekte kalabilmektedir . [90]
Bizmut zehirlenmesi meydana gelebilir ve bazı raporlara göre nispeten yakın zamanlarda yaygın olmuştur. [89] [91] Kurşunda olduğu gibi, bizmut zehirlenmesi diş eti üzerinde bizmut çizgisi olarak bilinen siyah bir tortunun oluşmasına neden olabilir . [92] [93] [94] Zehirlenme dimerkaprol ile tedavi edilebilir ; ancak, yarar için kanıtlar belirsizdir. [95] [96]
Bizmutun çevresel etkileri iyi bilinmemektedir; diğer bazı ağır metallere göre biyolojik olarak birikme olasılığı daha düşük olabilir ve bu, aktif bir araştırma alanıdır. [97] [98] Referanslar Düzenlemek
“Standart Atom Ağırlıkları: Bizmut” . CIAAW . 2005.
Cucka, P.; Barrett, CS (1962). “Bi’nin kristal yapısı ve Bi’deki Pb, Sn, Sb ve Te’nin katı çözeltilerinin”. Acta Crystallographica . 15 (9): 865. doi : 10.1107/S0365110X62002297 .
Batı, Robert (1984). CRC, Kimya ve Fizik El Kitabı . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Yayıncılık. sayfa E110. ISBN’si 0-8493-0464-4.
Dume, Belle (23 Nisan 2003). “Bizmut, alfa bozunması için yarı ömür rekorunu kırdı” . Fizik dünyası.
Kean, Sam (2011). Kaybolan Kaşık (ve diÄŸer gerçek delilik, aÅŸk ve Periyodik Elementler Tablosundan dünya tarihi hikayeleri) . New York/Boston: Back Bay Kitapları. s. 158–160. ISBN’si 978-0-316-051637.
Harper, Douglas. “bizmut” . Çevrimiçi Etimoloji Sözlüğü .
Bizmut , The Concise Oxford Dictionary of English Etimology
Norman, Nicholas C. (1998). Arsenik, Antimon ve Bizmut Kimyası . P. 41. ISBN’si 978-0-7514-0389-3.
Agricola, Georgious (1955) [1546]. De Natura Fosilyumu . New York: Amerika Mineraloji DerneÄŸi. P. 178.
Nicholson, William (1819). “Bizmut” . Ä°ngiliz ansiklopedisinin Amerikan baskısı: Or, Dictionary of Arts and Sciences; insan bilgisinin mevcut geliÅŸmiÅŸ durumunun doÄŸru ve popüler bir görünümünü içeren . P. 181.
