ЗМІСТ
ВСТУП
1. ЗАГАЛЬНІВІДОМОСТІ ПРО вісмуту
1.1 Походження вісмуту
1.2 Фізичні властивості
1.3 Хімічні властивості
1.4 Отримання вісмуту
2.ЗНАХОДЖЕННЯ В ПРИРОДІ
2.1 Вміст у земній корі
2.1.1 Вісмутін
2.1.2 Інші руди, що містять вісмут
2.1.3 Видобуток і виробництво
2.2 Вміст у воді
3.ФІЗІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ВІСМУТУ
4.ЗАСТОСУВАННЯ В ПРОМИСЛОВОСТІ
4.1 Застосування в металургійній промисловості імашинобудуванні
4.2 Застосування в медицині
4.3 Інші способи застосування
ВИСНОВОК
СПИСОКВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП
Серед елементів періодичної системи вісмут - останній практично не радіоактивний елемент, І він же відкриваєшеренгу важких елементів -природних альфа-випромінювачів. Дійсно, той вісмут, який ми знаємо похімічних сполук, мінералів і сплавів, прийнято (і не без підстав)вважати стабільним, а між тим, тонкими експериментами встановлено, щостабільність вісмуту-удавана. ВНасправді ж ядра його атомів іноді В«гинутьВ», правда, дуже нечасто:період напіврозпаду основного природного ізотопу вісмуту - більше років.Це приблизно в півмільярда разів більше віку нашої планети ...
Крім вісмуту-209, відомі ще 26 ізотопів елемента № 83.Всі вони радіоактивні і короткоживучі: періоди напіврозпаду не перевищують декількохдоби.
Двадцять ізотопів вісмуту з масовими числами від 189 до 208 інайважчий підучитиштучним шляхом, решта - 210 Bi, 211 Bi, 212 Bi, 21 3 Bi і 214 Bi - утворюються в природі в результаті радіоактивного розпаду ядерурану, торію, актинія і нептунію.
Таким чином, незважаючи на те що на практиці ми зустрічаємолише практично стабільний вісмут-209, не слід забувати про важливу рольелемента № 83 у всіх областях знання, так чи інакше пов'язаних з радіоактивністю.Не будемо, однак, впадати в іншу крайність. Практичну важливість придбавнасамперед стабільний (чи правильніше - псевдостабільний) вісмут. Тому саме йому бути головним В«героємВ»подальшого оповідання.
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО вісмуту
1.1Походження вісмуту
Вісмут (лат. Bismuthum) - хімічний елемент Vгрупи періодичної системи Д.І. Менделєєва. Серед нерадіоактивних елементіввісмут має найбільший атомний номер - 83 і атомну масу - 208,9804.
Походження назви цього елементу трактують по-різному.Одні дослідники схильні вважати його похідним від древнегерманского слова В«WismuthВ» (білий метал), інші - віднімецьких слів В«WieseВ» (луг) і В«mutenВ» (розробляти рудник), оскільки вСаксонії, вісмут спрадавна видобували на луках округу Шнєєберг. Є ще однаверсія, згідно якої назва елементу походить від арабського В«бі ісмідВ»,що означає В«володар властивостей сурмиВ». Вісмут дійсно на неї дужесхожий. Яка з цих точок зору найбільш близька до істини, сказати важко.Нинішній символ елементу № 83, Bi,вперше введений в хімічну номенклатуру в 1819 р. шведським хіміком Берцеліусом.
Вісмут відомий зі середньовіччя (вперше згаданий вписьмових джерелах в 1450 році як Wismutton або Bisemutum). Перші відомості про вісмуті з'явилися на початку XVI ст. в працях мінералога і металурга Георга Бауера (Агріколи).Однак до XVIII століття його вважали різновидом свинцю,олова або сурми. Лише в 1753 француз Клод Жофруа (Claude J. Geoffroy) висловивдумка, що це окремий елемент. Цю точку зору підтвердив у 1793 р. Потт (JH Pott), який окресливвластивості вісмуту. У 1739 р. німецький хімік Потт встановив самостійністьелемента вісмуту. Остаточно як елемент він був відкритий в 1799 р. шведським хіміком Т. Бергманом.
Відомий металург і мінералог середньовіччя Георг Агріколау своїй книзі "Про родовищах і рудниках в старе і нове час",написаної в 1546 році, звів вісмут в ранг одного з основних металів, додавшийого до відомої з давнини "чудовій сімки" - золоту, сріблу,міді, заліза, свинцю, олова та ртуті. Однак остаточно "правагромадянства "вісмут знайшов лише в XVIII столітті. Цьому металу, мабуть, як жодному іншому хімічному елементу,пощастило з назвами: за підрахунками деяких вчених, в літературі XV-XVIII століть можна зустріти більше 20 "псевдонімів"вісмуту і серед них такі виразні, як демогоргон, глаура, німфа.
Вісмут є останнім членом підгрупи миш'яку. Відноситьсядо халькофільних елементів. Найближчі аналоги вісмуту - сурма і свинець. Кларкйого по А. П. Виноградову становить 9-10%. Зміст вісмуту підвищується відультраосновних магматичних порід (1-10%) до кислих (1 - 10%). Він представленийодним ізотопом з масовим числом 209. Характеризується змінною валентністю,в природних умовах переважає Bi 3 + . Висока спорідненість до сірки,здатність існувати у вільному стані і схильність до утворенняосновних солей визначають найважливіші форми знаходження вісмуту в природі. Намагматичної етапі вісмут не концентрується. Його накопичення пов'язане зпостмагматіческого процесами гранітоїдними магми. З магматичних вогнищ вінвиноситься в хлоркомплексах (BiCl 2 + , BiC l 0 ) і гідрооксокомплек-сах (Bi (OH) 3 , Bi (OH) 2 J).При екзогенних процесах первинні сульфідні сполуки вісмуту окислюються(Утворюються оксидні і карбонатні сполуки). При слабкому прояві процесівокислення вісмутін і самородний вісмут можуть утворити розсипи.
1.2 Фізичні властивості
Вісмут - це сріблясто-сірий метал з рожевим відтінком,крихкий, легкоплавкий, щільність при 20 про С - 9,80 г/см3. Вісмут -білий метал з рожевим відтінком. При кімнатній температурі Вісмут легкорозколюється по площинах спайності, у порцеляновій ступці розтирається в порошок.Онволодіє діамагнітних, поганою теплопровідністю, низькою температуроюплавлення (271,4 про С), високою температурою кипіння (1560 В° С) іздатністю розширюватися в обсязі при твердінні. Питома магнітнасприйнятливість дорівнює -1,35 В· 10-6. Вісмут - самий діамагнітний метал: якщо йогопомістити між полюсами звичайного магніту, то він, прагнучи з однаковою силоювідштовхнутися від обох полюсів, займе положення на рівній від них відстані.Під впливом магнітного поля електричний опір вісмуту збільшуєтьсяв більшій мірі, ніж у інших металів; цією його властивістю користуються длявимірювання індукції сильних магнітних полів (прилад, службовець для цієї мети,називається висмутовой спіраллю). Після розплавлення вісмуту йогоелектроопір падає вдвічі, а при охолодженні різко зростає (наприклад,при пониженні температури від нуля до -180 В° С опір цього металу збільшуєтьсяв 60 разів).
Рис. 1. Діаграма стану вісмуту при високих тисках.Пунктирні лінії-приблизні межі областей існування фаз.
Перетин захоплення теплових нейтронів у Вісмуту мало (34.10 -31 м 2 або 0,034 барна). Вісмут та його сполуки мають дезінфікуючими та антисептичнимивластивостями. Він стійкий до дії кисню і води і розчинний уконцентрованої сірчаної кислоти.
Вісмут має ромбоедрична решітку з періодом а = 4,7457Г… і кутом О¬ = 57 В° 14'13 ". Питома теплоємність (20 В° С) 123,5Дж/(кг В· К) [0,0294 кал/(г В· В° С)]; термічний коефіцієнт лінійного розширення прикімнатній температурі 13,3 В· 10-6; питома теплопровідність (20 В° С) 8,37вт/(м В· К) [0,020 кал/(см В· сек В· В° С)]; питомий електричний опір (20 В° С)106,8 В· 10-8 ом В· м (106,8 В· 10-другу В· см). При температурі 120-150 В° С кувань; гарячимпресуванням (при 240-250 В° С) з нього можна виготовити дріт діаметром до 0,1 мм, а також пластинки товщиною 0,2-0,3 мм. Твердість по Брінеллю 93 Мн/м 2 (9,3кгс/мм2), по Моосу 2,5. При плавленні Вісмут зменшується в об'ємі на 3,27%.
Таблиця 1. Характеристика деяких кристалічнихмодифікацій вісмуту.
1.3 Хімічнівластивості
Вісмут в сухому повітрі стійкий, у вологому спост...
