bismuto

Il bismuto è un elemento chimico con simbolo Bi e numero atomico 83. Appartiene al gruppo 15 (ex Gruppo VA) della tavola periodica, comunemente indicato come pnictogeni. Il bismuto è l'elemento stabile più pesante e in natura si trova principalmente nella sua forma elementare, sebbene possa essere trovato anche in vari minerali.

Nella sua forma pura, il bismuto è un metallo fragile con un colore bianco-argenteo e una sfumatura rosata. Ha un'elevata resistenza elettrica e una bassa conduttività termica. Il bismuto non è tossico e talvolta viene utilizzato nelle leghe per applicazioni quali saldatura, fusione e leghe a basso punto di fusione.

Una delle proprietà più interessanti del bismuto è la sua tendenza a formare bellissimi strati di ossido iridescente sulla sua superficie quando reagisce con l'aria. Ciò si traduce in formazioni cristalline straordinariamente colorate, che rendono i cristalli di bismuto una scelta popolare per i collezionisti e per l'uso in gioielli e oggetti decorativi.

I minerali di bismuto sono relativamente rari, ma esistono. Il minerale di bismuto più comune è la bismutinite (Bi2S3), che si trova spesso associata ad altri solfuri metallici come portare, ramee argento minerali. Altri minerali contenenti bismuto includono la bismite (Bi2O3) e il bismuto nativo, che è il bismuto trovato nella sua forma elementare pura.

In sintesi, il bismuto è un elemento affascinante noto per le sue proprietà uniche, comprese le sue formazioni cristalline colorate e il suo utilizzo in varie applicazioni industriali. La sua presenza in forma minerale aumenta il suo intrigo e la sua importanza nello studio della geologia e mineralogia.

Nome: Dal tedesco weisse masse, poi wismuth, massa bianca.

Gruppo Minerale: Arsenico gruppo.

Dati cella: Gruppo spaziale: R3m. a = 4.546 c = 11.860 Z = 6

Associazione: Calcopirite, arsenopirite, pirrotite, pirite, cobaltite, nichelina, breithauptite, skutterudite, safflorite, bismutinite, argento, cubanite, molibdenite, sfalerite, galena, Scheelite, luporamita, calcite, barite, quarzo.

Proprietà chimiche

Classificazione chimica	Native
Composizione chimica	Bi

Proprietà fisiche

Colore	Da bianco rossastro a bianco crema; appanna iridescente rosato, giallastro o bluastro
Striscia	Argento-bianco
Luster	Metallico
sfaldamento	Perfetto Perfetto {0001}, buono {1011}, scarso {1014}
Diafanità	Opaco
Mohs Durezza	2-2.5 della scala di Mohs
Sistema di cristallo	Trigonale
Tenacia	Sectile
Densità	9.7 – 9.83 g/cm3 (misurato) 9.753 g/cm3 (calcolato)

Proprietà ottiche

Il bismuto presenta diversi aspetti interessanti proprietà ottiche, sebbene non sia generalmente considerato un attore importante nelle applicazioni ottiche rispetto ad altri materiali come il silicio o vari composti utilizzati nell'ottica. Tuttavia, ecco alcune proprietà ottiche del bismuto:

1. Rifrazione: Il bismuto ha un indice di rifrazione di circa 1.9 per la luce visibile. Ciò significa che la luce che passa o interagisce con il bismuto verrà rifratta o piegata quando entra o esce dal materiale.
2. Riflessione: Come la maggior parte dei metalli, il bismuto mostra riflettività. Tuttavia, non è riflettente come altri metalli come l'argento o il metallo alluminio. La riflettività del bismuto può variare a seconda di fattori quali la finitura superficiale e la purezza.
3. Colorazione: Il bismuto è noto per il suo strato di ossido iridescente che si forma sulla sua superficie quando esposto all'aria. Questo strato di ossido può produrre una gamma di colori, inclusi viola, blu, verde e giallo. Questa proprietà rende i cristalli di bismuto popolari per scopi decorativi e artistici.
4. Trasparenza: Il bismuto è generalmente considerato opaco alla luce visibile, il che significa che la luce non può attraversarlo. Tuttavia, nei film sottili o in alcune strutture cristalline, il bismuto può mostrare un certo grado di trasparenza, in particolare nella parte infrarossa dello spettro.
5. Fotoluminescenza: In determinate condizioni, i composti di bismuto possono mostrare fotoluminescenza, emettendo luce quando eccitati dai fotoni. Questa proprietà viene sfruttata in alcune applicazioni come materiali luminescenti per display e sensori.
6. Birifrangenza ottica: Alcuni composti contenenti bismuto, in particolare alcuni cristalli, mostrano birifrangenza ottica. Ciò significa che hanno indici di rifrazione diversi per la luce polarizzata in direzioni diverse, risultando in una doppia rifrazione.

Sebbene le proprietà ottiche del bismuto non siano studiate o utilizzate così estesamente come quelle di altri materiali, contribuiscono comunque alle sue caratteristiche uniche e lo rendono adatto per applicazioni specifiche, in particolare in oggetti decorativi, arte e alcuni studi scientifici.

Avvenimento

Il bismuto si trova principalmente nella crosta terrestre, tipicamente in depositi minerali insieme ad altri metalli come piombo, rame, zincoe argento. È considerato un elemento relativamente raro, con un'abbondanza stimata nella crosta terrestre intorno a 0.2 parti per milione. Alcuni dei minerali comuni in cui si trova il bismuto includono:

1. Bismutinite (Bi2S3): Questo è il minerale più comune contenente bismuto. È un minerale solforato e spesso si trova nelle vene idrotermali associate ad altri minerali solforati come minerali di piombo, zinco e argento.
2. Bismite (Bi2O3): Questo è un minerale ossido di bismuto. Si forma in condizioni ossidanti e può verificarsi nelle vene idrotermali e nelle pegmatiti, nonché in associazione con altri minerali contenenti bismuto.
3. Bismuto nativo: Occasionalmente, il bismuto si presenta nella sua forma elementare nativa. Questi eventi sono relativamente rari ma possono essere trovati in alcuni ambienti geologici dove i fluidi ricchi di bismuto si sono raffreddati e solidificati.
4. Ocra di bismuto: Questa è una miscela di vari ossidi e idrossidi di bismuto, spesso trovati come a agenti atmosferici prodotto di altri minerali contenenti bismuto.

Il bismuto è tipicamente ottenuto come sottoprodotto della raffinazione di piombo, rame, stagno, argento e oro minerali. Viene anche prodotto come sottoprodotto della fusione di alcuni minerali metallici. Inoltre, il bismuto può essere estratto dai suoi minerali attraverso processi come la tostatura, la fusione e l'elettrolisi.

Commercialmente, il bismuto viene prodotto principalmente in Cina, Perù, Messico e Canada, con quantità minori provenienti da altri paesi. La maggior parte della produzione di bismuto viene utilizzata in applicazioni metallurgiche, nonché in prodotti farmaceutici, cosmetici e vari altri processi industriali.

Usi Zona

Il bismuto trova applicazioni in vari campi grazie alle sue proprietà uniche e alla tossicità relativamente bassa. Alcune aree chiave in cui viene utilizzato il bismuto includono:

1. Metallurgia e leghe: Il bismuto è spesso legato ad altri metalli come stagno, piombo, cadmioe indio per creare leghe a basso punto di fusione. Queste leghe vengono utilizzate in applicazioni quali saldatura, impianti idraulici, fusibili elettrici e sistemi antincendio.
2. Eccipienti farmaceutici: I composti di bismuto, come il subsalicilato di bismuto, sono usati nei farmaci per trattare disturbi gastrointestinali come indigestione, diarrea e ulcere peptiche. I composti del bismuto agiscono come antiacidi e agenti antimicrobici.
3. Cosmetici: L'ossicloruro di bismuto, un composto derivato dal bismuto, viene utilizzato in cosmetici come fondotinta, fard e ombretti per fornire un effetto perlescente o scintillante.
4. Industria nucleare: Il bismuto è utilizzato come materiale che assorbe i neutroni in alcuni reattori nucleari e apparecchiature di sicurezza nucleare.
5. Sistemi di rivelazione incendio: I materiali contenenti bismuto vengono utilizzati nei sistemi di rilevamento incendi a causa della loro bassa conduttività termica. Questi materiali sono impiegati in grilletti sensibili al calore che attivano i sistemi di soppressione degli incendi.
6. catalizzatori: I composti del bismuto sono utilizzati come catalizzatori in varie reazioni chimiche, inclusa la produzione di prodotti farmaceutici e di chimica fine.
7. Lavorazione e lubrificazione: Il bismuto è utilizzato come lubrificante in alcuni processi di lavorazione grazie alle sue proprietà di basso attrito. Può anche servire come lubrificante in alcune operazioni di formatura dei metalli.
8. pirotecnica: I composti di bismuto sono utilizzati nei fuochi d'artificio e nei dispositivi pirotecnici per creare effetti colorati grazie alla loro capacità di produrre fiamme vivide e iridescenti quando accesi.
9. Schermatura contro le radiazioni: Il bismuto viene impiegato in alcuni tipi di schermatura contro le radiazioni grazie alla sua elevata densità e capacità di assorbire le radiazioni.
10. Crescita dei cristalli: Il bismuto viene utilizzato nella produzione di cristalli singoli per varie applicazioni scientifiche e industriali, inclusi semiconduttori e dispositivi ottici.

Questi sono solo alcuni esempi delle diverse applicazioni del bismuto in diversi settori. La sua combinazione unica di proprietà lo rende prezioso in un'ampia gamma di campi, dalla sanità alla metallurgia all'elettronica.

Distribuzione

La distribuzione del bismuto in natura è relativamente ampia, ma tende a presentarsi in concentrazioni relativamente basse rispetto ad elementi più abbondanti. Ecco una ripartizione della sua distribuzione:

1. La crosta terrestre: Il bismuto è presente nella crosta terrestre ad una concentrazione media di circa 0.2 parti per milione (ppm). Ciò lo rende uno degli elementi meno abbondanti nella crosta terrestre.
2. Minéraux Depositi: Il bismuto si trova tipicamente in associazione con altri minerali metallici, in particolare quelli di piombo, rame, zinco e argento. Si presenta in varie forme minerali, tra cui bismutinite (Bi2S3), bismite (Bi2O3) e bismuto nativo. Questi minerali si trovano spesso nelle vene idrotermali, nelle pegmatiti e in altre formazioni geologiche dove depositi di minerali sono formati.
3. Produzione globale: I maggiori produttori di bismuto sono Cina, Perù, Messico e Canada, sebbene quantità minori vengano prodotte anche in molti altri paesi. La Cina, in particolare, domina la produzione globale, rappresentando una parte significativa della fornitura mondiale di bismuto.
4. Sottoprodotto dell'estrazione di altri metalli: Il bismuto è spesso ottenuto come sottoprodotto della raffinazione dei minerali di piombo, rame, stagno, argento e oro. Viene estratto da questi minerali attraverso vari processi come fusione, tostatura ed elettrolisi.
5. Uso industriale e distribuzione: Una volta estratto, il bismuto viene utilizzato in vari settori come metallurgia, farmaceutico, cosmetico, elettronico e pirotecnico. La sua distribuzione in questi settori dipende da fattori quali domanda, disponibilità e considerazioni economiche.
6. Commercio globale: Il bismuto e i suoi composti sono commercializzati a livello globale, con paesi che importano ed esportano prodotti a base di bismuto per varie applicazioni. Anche la Cina, in quanto maggiore produttore, svolge un ruolo significativo nel commercio globale di bismuto.

Nel complesso, sebbene il bismuto sia relativamente raro rispetto ad altri elementi, è ancora ampiamente distribuito e svolge un ruolo importante in vari settori industriali e commerciali in tutto il mondo.