Získejte informace o vlastnostech, historii, výrobě tohoto křehkého kovu
Vizmut je stříbřitý a křehký kov, který se často vyskytuje v nízkotavitelných slitinách . Poptávka po bismutovém kovu za posledních 20 let vzrostla z velké části kvůli jeho účinnému použití jako náhražky olova .
Vlastnosti:
- Atomový symbol: Bi
- Atomové číslo: 83
- Prvek Kategorie: Přechodový kov
- Hustota: 9,78 g / cm3 (20 ° C)
- Bod tání: 522 ° C (521 ° C)
- Bod varu: 1564 ° F (2847 ° C)
- Tvrdost Moh: 2,25
Vlastnosti:
Vizmut je křehký, stříbřitě zelený kov, který má nízkou teplotu tání a vysokou měrnou hmotnost.
Stabilní a netoxický, bismut se často používá jako náhrada za toxické kovy, jako je antimon, kadmium, olovo a rtuť .
Stejně jako voda, vizmut je méně hustá jako pevná látka než jako tekutina (rozšiřuje se při ochlazování), což je vlastnost jedinečná pro kov. Ze všech kovových prvků má bismut také nejvyšší elektrický odpor a nejnižší tepelnou vodivost (kromě rtuti), stejně jako nejvyšší Hall Effect (zvýšení elektrického odporu při umístění magnetického pole).
Dějiny:
Bismut byl nejprve rozpoznán během středověku, ale bez schopnosti izolovat kov byl často zmatený s cínem , olovem, antimonem a zinkem . V roce 1450 se německý mnich Basil Valentine nejprve odkazoval na wismut , nebo "bílý olovo", který by později byl Latinized jako bisemutum .
Extrakce vizmutu pro použití v pigmentu začala již v 15. století ze stříbrných dolů v německém Schönbergu. V polovině 18. století vedly výzkumy Johana Heinricha Potta a Claude Geoffroye k lepšímu pochopení vizmutu a jeho jedinečných vlastností.
Lékaři byli v tomto okamžiku také vědomi pozitivních vlastností bismutu při léčbě žaludečních stavů.
První metalurgické použití pro vizmut byly v cínových slitinách, kde byly použity s olovem a cínem ke snížení teploty tavení a ve slitinách s antimonem pro kovy tiskového typu.
Významný podnět pro průmysl bismutů přinesl v polovině devadesátých let změna zákona o pitné vodě (1995), která zakázala přítomnost olova v zásobnících pitné vody v USA. Za posledních 20 let vedlo bezbariérové hnutí k přijetí vizmutu v široké škále aplikací.
Výroba:
Bismut se nejčastěji vyskytuje přirozeně v sulfidovém rudém bismutinitu (Bi2S3) nebo v oxidu rudném bismite (Bi2O3). Nicméně těžba takovýchto rud pouze pro obsah bizmutu je zřídka ekonomická a bismut je místo toho primárně vyráběn jako vedlejší produkt tavení olova. V Číně se z wolframu , cínu a zinkových rud získává velké množství vizmutu.
Extrakce kovového bizmutu z olova se běžně vyskytuje jedním ze dvou procesů; proces Betterton-Kroll nebo proces Betts.
Proces Betterton-Kroll odděluje bismut od olova zavedením vápníku nebo hořčíku do roztaveného roztoku olova a vizmuti. Výsledný vápenatý nebo hořečnatý bismut, který je lehčí než roztavený olovo, se na povrch zvedá jako troska (tuhé nečistoty) a může se pak odstranit. Síra se pak zpracuje chlorem při teplotách kolem 380-500 ° C, aby se odstranil hořčík nebo vápník.
Vysoce čistý vizmut se vyrábí po ošetření hydroxidem sodným.
Bettsův proces zahrnuje elektrolytickou rafinaci olova. V katalytickém roztoku se čisté kovové olověné desky na anódu, zatímco nečistoty, včetně bismutu, usazují na dně nádoby. Blátivá směs kovů může být roztavena za vzniku kovové slitiny a strusky bohaté na bizmut, která je potom redukována uhlíkem za vzniku bismutového kovu.
V Číně se smísené koncentráty vizmutu vyrábějí vyluhováním, magnetickou separací a / nebo diferenční flotační technikou. Koncentráty se pak taví za vzniku surového vizmutu pro rafinaci.
Největší země vyrábějící bismut jsou Čína, Peru, Mexiko (surové a rafinované) a Belgie (rafinované). V roce 2013 geologický průzkum USA odhaduje, že celosvětová vylepšená výroba bismutu činí zhruba 17 000 tun.
Z toho činila čínská výroba přibližně 90 procent. S více než 70 bismutovými doly, Čína také připisuje převážnou většinu globálních bismutových rezerv.
Mezi hlavní producenty bismutu patří Hunan Nonferrous Group (Čína), Shizhuyuan Nonferrous (Čína), Penoles (Mexiko), Sidech (Belgie) a MCP (Velká Británie).
Aplikace:
Vzhledem k křehkosti bismutu se čisté formy kovu nepoužívají v metalurgických aplikacích. Používá se však jako přídavná slitina v mědi , hliníku , železa a oceli jako náhražka olova a ztužuje a vyrábí slitiny, které jsou lépe použitelné.
Zdroje:
Elementymologie a prvky Multidict. Vizmut.
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
US geologický průzkum. Vizmut.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/