بیسموت یک فلز شکننده، کریستالی و دارای رنگ نقره ای تا صورتی ملایم است. این فلز دارای کاربردهای مختلفی از جمله در لوازم آرایشی، آلیاژ، خاموش کننده آتش و مهمات است. احتمالاً به عنوان ماده اصلی داروهای ضد درد معده مانند پپتو بیسمول شناخته می شود.
طبق گفته آزمایشگاه ملی لوس آلاموس، بیسموت، عنصر ۸۳ در جدول تناوبی عناصر، یک فلز پس از گذار است. (نسخه های مختلف جدول تناوبی آن را به عنوان یک فلز انتقالی نشان می دهد!).
تا همین اواخر، این ترکیب، سنگین ترین عنصر در نظر گرفته می شد که هنوز هسته ای پایدار داشت. با این حال، در سال ۲۰۰۳، محققان موسسه d’Astrophysique Spatiale در اورسای فرانسه، دریافتند که بیسموت در تالیم پوسیده می شود، اما نیمه عمر بسیار طولانی دارد:
حدود ۲۰ میلیارد میلیارد سال (این یعنی ۲۰ و ۱۸ صفر جلوش!!!). به عبارت دیگر، اگر بیش از ۱۴ میلیارد سال پیش ۱۰۰ گرم بیسموت – ۲۰۹ (ایزوتوپ طبیعی) در ابتدای جهان وجود داشته باشد، طبق گفته شیمکول، حدود ۹۹۹۹۹۹۹۹۹ گرم از آن، امروز وجود دارد! (طبق گفته مجله Science، سرب اکنون سنگین ترین عنصر پایدار است.)
به گفته مجله معتبر شیمی، اگر چه بیسموت، در اوایل سال ۱۴۰۰ (بیش از ۶۰۰ سال پیش) شناخته شده بود، اما اغلب با سرب اشتباه گرفته می شد زیرا به طور مشابه فلز سنگین با نقطه ذوب کم بود. شیمیدان فرانسوی کلود جفروی جوان در سال ۱۷۵۳، اولین کسی بود که ثابت کرد که این ماده از سرب متمایز است.
به گزارش شیمکول، کلمه “بیسموت” یک نسخه لاتین از یک کلمه آلمانی قدیمی است، “وایسموت” یا “ماده سفید” که احتمالاً از روی اکسید سفید این عنصر نامگذاری شده است.
خواص و مشخصات شناسایی
| خواص | مشخصات |
| دانسیته (g/cm۳) ۹/۷۸ | فرمول شیمیایی Bi |
| نقطه ذوب (۰C) 271/5 | وزن اتمی استاندارد ۲۰۸/۹۸۰۴۰ |
| نقطه جوش (۰C) 1564 | شماره (CAS No) 7440-69-9 |
| ساختار کریستالی رومبوهدرال | پیکربندی ساختاری Xe]۴f۱۴ ۵d۱۰ ۶s۲ ۶p۳ ] |
در مقایسه با سایر فلزات، این ترکیب، از نظر شباهت نزدیک ترین ماده به الماس است. به گفته شیمکول، یعنی در برابر ذره بین مقاومت می کند و توسط یک میدان مغناطیسی دفع می شود. همچنین از هدایت الکتریکی کم و بیشترین مقاومت الکتریکی در هنگام قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی برخوردار است.
منابع بیسموت
بیسموت به طور طبیعی در پوسته زمین و تقریبا دو برابر طلا، به عنوان یک فلز خالص وجود دارد و با عناصر دیگر در ترکیبات مختلف ترکیب می شود. به گفته جان ایمسلی در کتاب “بلوک های ساختمان طبیعت: راهنمای A-Z برای عناصر“، بزرگترین منبع بیسموت، در بیسموتینیت معدنی یا بیسموت سولفید (Bi۲S۳) یافت شده است (انتشارات دانشگاه آکسفورد ، ۱۹۹۹).
بیسموت، به طور معمول به عنوان محصول جانبی در پالایش سنگ معدن سرب، مس، قلع، نقره و طلا یافت می شود که در بولیوی، پرو، ژاپن، مکزیک و کانادا یافت می شود.
طیف IR بیسموت
منبع: وبسایت NIST
واکنش های شیمیایی بیسموت
این ترکیب، در هر دو هوای خشک و مرطوب در دماهای معمولی پایدار است، با آب واکنش می دهد تا بیسموت (III) اکسید تولید شود:
۲Bi + 3 H۲O → Bi۲O۳ + ۳H۲
بیسموت با فلوئور واکنش نشان می دهد تا فلوراید بیسموت (V) در ۵۰۰ درجه سانتیگراد یا فلوراید بیسموت (III) در دماهای پایین تر (به طور معمول از ذوب بیسموت) تولید شود.
ترکیب بیسموت با هالوژن های دیگر، فقط هالیدهای بیسموت (III) را تشکیل می دهد. تری هالیدها خورنده هستند و به راحتی با رطوبت واکنش نشان می دهند، و با فرمول BiOX اکسی هالیدها تهیه می شود:
۲Bi + 3X۲ → ۲BiX۳ (X = F, Cl, Br, I)
بیسموت، در اسید سولفوریک غلیظ حل می شود تا بیسموت (III) سولفات و دی اکسید گوگرد تولید کند:
۶H۲SO۴ + ۲Bi → ۶H۲O + Bi۲(SO۴)۳ + ۳SO۲
بیسموت برای تشکیل نیترات بیسموت (III) با اسید نیتریک واکنش نشان می دهد:
Bi + 6HNO۳ → ۳H۲O + 3NO۲ + Bi(NO۳)۳
همچنین در اسید هیدروکلریک حل می شود، اما فقط با وجود اکسیژن این واکنش انجام می گردد:
۴Bi + 3O۲ + ۱۲HCl → ۴BiCl۳ + ۶H۲O
بیسموت، به عنوان ماده انتقال دهنده در سنتز کمپلکس های فلزی قلیایی خاکی مورد استفاده قرار می گیرد:
۳Ba + 2BiPh۳ → ۳BaPh۲ + ۲Bi
کاربردهای بیسموت
بیسموت در پزشکی:
سابس مسیلات بیسموت (C۷H۵BiO۴) که با نام های تجاری Pepto-Bismol و Kaopectate فروخته می شود، یک داروی شناخته شده برای درد معده و اسهال است.براساس اطلاعات کتابخانه ملی آمریکا، با کاهش جریان مایعات و الکترولیت ها به روده، باعث کاهش التهاب در روده می شود و می تواند ارگانیسم هایی را که می تواند باعث اسهال شود، از بین ببرد.
به گزارش اِمسلی، بسیاری از مواد آرایشی از جمله رژ لب، سایه چشم و لاک ناخن حاوی بیسموت اکسی کلراید (BiOCl)، یک پودر مروارید است که باعث درخشش محصولات می شود.
کاربردهای صنعتی و نظامی بیسموت:
به گفته لوس آلاموس: ترکیبات بیسموت به عنوان کاتالیزور در فرآیند تولید الیاف مصنوعی و لاستیک استفاده می شوند. فلزات انتقالی بزرگترین گروه عناصراند که شامل مس، سرب، آهن، روی و طلا است که بسیار سخت و دارای نقاط ذوب بالا و نقاط جوش هستند. فلزات بعد از انتقال برخی از خصوصیات فلزات انتقالی را دارند اما نرمتر بوده و ضعیف تر عمل می کنند.
در حقیقت، هدایت الکتریکی و حرارتی بیسموت، به عنوان یک فلز به طور غیرمعمول کم است. همچنین دارای یک نقطه ذوب به خصوص کم است، که باعث می شود آلیاژهایی تشکیل شود که می توانند برای قالب ها، آشکارسازهای آتش نشانی و خاموش کننده های آتش استفاده شوند.
از آلیاژهای بیسموت نیز در ساخت ریخته گری های تیز اشیاء که در اثر درجه حرارت بالا آسیب می بینند استفاده می شود زیرا فلز مایع هنگام جامد شدن ۳.۳۲ درصد گسترش می یابد.
Bismanol، آلیاژ بیسموت و منگنز، یک آهنربای دائمی از نیروی اجباری بالا (اندازه گیری مغناطش) است که در دهه ۱۹۵۰ توسط آزمایشگاه نظم نیروی دریایی ایالات متحده ساخته شد و در موتورهای کوچک مورد استفاده قرار گرفت.
فلز بیسموت به عنوان جایگزینی برای سرب در شلیک و گلوله استفاده می شود. این ترکیب، همچنین می تواند در راکتورهای هسته ای مورد استفاده قرار گیرد و با استفاده از فرآیندی به نام فیوژن سرد، عناصر ترانس اورانیوم ساخته شود.
سمیت بیسموت باعث هذیان، روان پریشی، آتاکسی میوکلونوس و تشنج می شود و در طی چند هفته یا چند ماه، هنگامی که مصرف بیسموت متوقف می شود قابل برگشت است.