Bismuth's Properties, History and Applications

Ang Bismuth ay isang kulay-pilak at malutong na metal na madalas na matatagpuan sa mababang-matunaw na haluang metal. Ang demand para sa bismuth metal ay lumago sa loob ng nakaraang 20 taon sa malaking bahagi dahil sa epektibong paggamit nito bilang isang kapalit para sa lead.

Ari-arian

• Atomic Symbol: Bi
• Atomic Number: 83
• Kategorya ng Elemento: Post-transition metal
• Densidad: 9.78 g / cm³ (20 ° C)
• Temperatura ng pagkatunaw: 272 ° F (521 ° C)
• Boiling Point: 1564 ° F (2847 ° C)
• Moh's Hardness: 2.25

Mga katangian

Ang Bismuth ay isang malutong, kulay-pilak-berdeng metal na may mababang temperatura ng pagkatunaw at mataas na tiyak na grabidad. Ang pagiging parehong matatag at di-nakakalason, ang bismuth ay kadalasang ginagamit bilang kapalit ng nakakalason na mga metal tulad ng antimonya, kadmyum, lead, at mercury.

Tulad ng tubig, ang bismuth ay hindi gaanong siksik bilang isang solid kaysa sa isang likido (lumalaki ito bilang cools), isang ari-arian na natatangi para sa isang metal. Sa lahat ng mga elemento ng metal, ang bismuth ay mayroon ding pinakamataas na de-koryenteng paglaban at ang pinakamababang thermo-conductivity (maliban sa mercury), pati na rin ang pinakamataas na Hall Effect (pagtaas sa paglaban ng elektrisidad kapag nakalagay sa isang magnetic field).

Kasaysayan

Bismuth ay unang nakilala sa panahon ng Middle Ages, ngunit, na walang kakayahan upang ihiwalay ang metal na ito ay madalas na nalilito sa lata, lead, antimonyo, at sink. Noong 1450, unang binanggit ng German monghe na si Basil Valentine wismut , o 'puting lead', na kung saan ay mamaya ay pag-Latinize bilang bisemutum .

Ang pagkuha ng bismuth para sa paggamit sa mga pigment ay nagsimula kasing umpisa ng ika-15 siglo mula sa mga mina ng pilak sa Schönberg, Germany. Noong kalagitnaan ng ika-18 siglo, ang pananaliksik ni Johan Heinrich Pott at Claude Geoffroy ang humantong sa isang mas mahusay na pag-unawa sa bismuth at sa mga natatanging katangian nito. Ang mga medikal na practitioner ay, sa panahong ito, ay nalalaman din ang mga kapaki-pakinabang na katangian ng bismuth sa pagpapagamot ng mga kondisyon ng o ukol sa lagay.

Ang unang paggamit ng metalurhiko para sa bismuth ay sa pewter alloys, kung saan ito ay ginamit sa lead at lata upang mapababa ang mga temperatura ng pagkatunaw, at sa mga haluang metal na may antimonya para sa printing of metal na uri ng pagpindot.

Ang isang pangunahing pampasigla sa industriya ng bismuth ay dumating sa kalagitnaan ng dekada ng 1990 na may Ligtas na Pag-inom ng Tubig na Susog sa Batas (1995), na nagbabawal sa pagkakaroon ng humantong sa mga pag-inom ng tubig sa fixtures sa US. Sa nakalipas na 20 taon, ang kilusang walang humpay ay nagresulta sa pag-aampon ng bismuth sa malawak na hanay ng mga application.

Produksyon

Ang Bismuth ay kadalasang nangyayari nang natural sa sulfide ore bismuthinite (Bi2S3) o ang oxide ore bismite (Bi2O3). Gayunpaman, ang pagkuha ng mga naturang ores lamang para sa bismuth na nilalaman nito ay bihirang pangkabuhayan at ang bismuth ay, sa halip, ay pangunahing ginawa bilang isang by-product ng lead smelting. Sa Tsina, ang mga malalaking dami ng bismuth ay nakuha din mula sa tungsten, tin at zinc ores.

Ang pagkuha ng bismuth metal mula sa lead karaniwang nangyayari sa pamamagitan ng isa sa dalawang proseso; ang Betterton-Kroll Process o ang Betts Process.

Ang Proseso ng Betterton-Kroll ay naghihiwalay sa bismuth mula sa pangunguna sa pamamagitan ng pagpapakilala ng kaltsyum o magnesiyo sa isang tunaw na solusyon ng tingga at bismuth. Ang nagresultang kaltsyum o magnesium bismuthide, na mas magaan kaysa sa taling na humantong ay tumataas sa ibabaw bilang dross (solid impurities) at maaaring alisin. Ang dross ay pagkatapos ay itinuturing na may murang luntian sa temperatura ng paligid ng 572-932 ° F (380-500 ° C) upang alisin ang magnesium o kaltsyum. Ang high purity bismuth ay ginawa pagkatapos ng paggamot gamit ang sosa hydroxide.

Ang Prosesong Betts ay nagsasangkot ng elektrolit na pagdalisay ng lead bullion. Sa isang catalytic solution, purong metal plato ng lead sa anode, habang ang mga impurities, kabilang ang bismuth, ay naninirahan sa ilalim ng barko. Ang maputik na halo ng mga metal ay maaaring matunaw upang makabuo ng isang metal na haluang metal at isang may-bisang mayayong bismuth, na pagkatapos ay nabawasan ng carbon upang makabuo ng bismuth metal.

Sa Tsina, ang halo-halong concentrates ng bismuth ay ginawa sa pamamagitan ng leaching, magnetic separation at / o mga diskarte sa pagkakaiba-iba ng lutang. Pagkatapos ay itatayo ang Concentrates upang makabuo ng krudo bismuth para sa pagpino.

Ang pinakamalaking bansa ng paggawa ng bismuth ay ang Tsina, Peru, Mexico (krudo at pino) at Belgium (pino). Noong 2013, tinantiya ng US Geological Survey ang pandaigdigang mundo na pino ang produksyon ng bismuth upang maging mga 17,000 metriko tonelada. Sa ito, ang produksyon ng Intsik ay umabot ng humigit-kumulang 90 porsiyento. Sa higit sa 70 bismuth na mga mina, ang Tsina ay nagtatala rin sa karamihan ng mga pandaigdigang taglay ng bismuth.

Kabilang sa mga producer ng major bismuth ang Hunan Nonferrous Group (China), Shizhuyuan Nonferrous (China), Penoles (Mexico), Sidech (Belgium), at MCP (UK).

Mga Application

Dahil sa brittleness ng bismuth, ang mga dalisay na anyo ng metal ay hindi ginagamit sa mga aplikasyon ng metalurhiko. Gayunpaman, ito ay ginagamit bilang isang additive haluang metal sa tanso, aluminyo, bakal at bakal bilang isang kapalit para sa lead at upang matigas at gumawa ng alloys na mas makina.

_Pinagmulan:

_{Elementymology & Elements Multidict. Bismuth.}

_{http://elements.vanderkrog.net/element.php?sym=Bi}

_{US Geological Survey. Bismuth.}

_{http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/}