Vismut
Vismut er et metallisk grunnstoff med kjemisk symbol Bi og atomnummer 83. Atommassen (u) er 209,0.
| Vismut | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Basisdata | |||
| Navn | Vismut | ||
| Symbol | Bi | ||
| Atomnummer | 83 | ||
| Utseende | glinsende lys rosa | ||
| Plass i periodesystemet | |||
| Gruppe | 15 | ||
| Periode | 6 | ||
| Blokk | p | ||
| Kjemisk serie | metall | ||
| Atomegenskaper | |||
| Atomvekt | 208,98038 u | ||
| Empirisk atomradius | 160 pm | ||
| Kalkulert atomradius | 143 pm | ||
| Kovalent atomradius | 146 pm | ||
| Elektronkonfigurasjon | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 | ||
| Elektroner per energinivå | 2, 8, 18, 32, 18, 5 | ||
| Oksidasjonstilstander | 3, 5 | ||
| Krystallstruktur | rombisk | ||
| Fysiske egenskaper | |||
| Stofftilstand | fast stoff | ||
| Smeltepunkt | 271,2 °C | ||
| Kokepunkt | 1 564 °C | ||
| Molart volum | 21,31 · 10-6 m³/mol | ||
| Tetthet | 9 780 kg/m³ | ||
| Hardhet | 2,25 (Mohs skala) | ||
| Fordampningsvarme | 104,8 kJ/mol | ||
| Smeltevarme | 11,3 kJ/mol | ||
| Damptrykk | 0,627 · 10-3 Pa ved 544 K | ||
| Lydfart | 1 790 m/s | ||
| Diverse | |||
| Elektronegativitet etter Pauling-skalaen | 2,02 | ||
| Spesifikk varmekapasitet | 122 J/(kg · K) | ||
| Elektrisk ledningsevne | 0,867 · 106 S/m | ||
| Termisk konduktivitet | 7,87 W/(m · K) | ||
Historie
rediger
Grunnstoffet vismut har antagelig vært kjent siden antikken, men er først omtalt som eget metall i middelalderen av alkymisten Basilius Valentinus i 1450. I tidligere tider ble vismut ofte forvekslet med tinn og bly. Først i 1753 viste Claude François Geoffroy at vismut var et eget metall.
Navnet kommer fra tysk wesemut fra landsbyen in der Wiesen ved Schneeberg i Erzgebirge, der den første utvinningen fant sted i det 15. århundre. Mange andre språk bruker navnet bismut (fra nylatin bisemutum avledet av tysk wismutum).
Egenskaper
redigerVismut er et tungt og sprøtt metall med et glinsende sølvrosa skjær. Det er sammen med gallium, germanium, antimon og vann et av de få stoffene som får mindre volum når det smelter. Når det brennes sammen med oksygen dannes det en blå flamme, og vismutoksid gir en gulaktig røyk. Vismut er diamagnetisk, det vil si at det vil frastøtes av et eksternt magnetfelt. Det har lav elektrisk og termisk ledningsevne. Vismut har et relativt lavt smeltepunkt på 271,2 °C.
Vismut er lite reaktivt, men reagerer direkte med svovel og halogenene. Ved romtemperatur oksiderer det ikke, og er også korrosjonsbestandig i vann. Det løses ikke opp av saltsyre, fortynnet svovelsyre eller basiske løsninger, men løses raskt opp av salpetersyre. Vismut er også radioaktivt, men strålingen er så svak at den knapt er målbar. Vismut er et av de få ugiftige tungmetallene.
Isotoper
redigerNaturlig forekommende vismut består utelukkende av den ustabile (og dermed radioaktive) isotopen 209Bi med halveringstid 1,9 × 1019 år. På grunn av den ekstremt lange halveringstiden er strålingen svært svak, og isotopen blir ofte regnet som stabil og ikke radioaktiv. I tillegg finnes 34 kunstig fremstilte ustabile isotoper hvorav de mest stabile er 210m1Bi med halveringstid 3,04 × 106 år, 208Bi med halveringstid 3,68 × 105 år, 207Bi med halveringstid 31,55 år og 205Bi med halveringstid 15,31 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 uke, og de fleste kortere enn 1 time.[1]
CAS-nummer: 7440-69-9
Forekomst
rediger
Vismut forekommer både i ren form og i mineraler, i sulfid-form (bismutinitt) og i oksid-form (bismitt). Det finnes også i gneis og granitt, samt i bly- kobber- og tinn-malm, og vismut produseres som et biprodukt fra fremstillingen av disse metallene. Vismut er, med 8 ppb det 69. vanligste grunnstoffet i jordskorpen, omtrent dobbelt så vanlig som gull.
I 2007 ble det produsert omkring 5 700 tonn vismut på verdensbasis. Den største produsenten var Kina med 3 000 tonn, fulgt av Mexico (1 200 tonn) og Peru (960 tonn). Verdens kommersielt utvinnbare vismut-reserver anslås til 320 000 tonn.
Prisene på vismut svingte voldsomt i 2007. Fra omtrent 16 USD per kg til 41 USD per kg. Gjennomsnittsprisene i 2007 var 173 % høyere enn i 2006.[2]
Krystaller
rediger
Selv om store vismutkrystaller opptrer særdeles sjeldent i naturen, så kan superrent vismut danne typiske trappe-formede krystaller (hopper crystals). Krystaller fremstilt i edelgass-atmosfære (Argon eller Krypton) er sølvhvite med et svakt rosa stikk. I normal atmosfære dannes derimot fargerike krystaller (grunnet nanometertynne sjikt av vismutoksid Bi2O3) som typisk selges til museer og samlere.
Anvendelser
redigerNoen anvendelser:
- I legeringer med lavt smeltepunkt. Disse legeringene brukes ofte i smeltesikringer.
- Som beskyttelse mot radioaktiv stråling.
- Peltier-elementer i elektroniske varmepumper.
- Erstatning der hvor bly brukes, fordi det er mye mindre giftig enn bly. Et eksempel er haglpatroner (ofte kalt Bismut). Vismut-hagl er godkjent som giftfritt hagl i USA og i Norge.[trenger referanse]
- Vismutoxidklorid brukes ofte i kosmetikk.
- I utløsermekanismen i sprinkleranlegg.
- Som et tilleggsmedikament i behandling mot Helicobacter pylori-infeksjon i mage- og tarmsystemer (såkalt kvadrupelterapi).
- Tettestoff ved plugging av offshore hydrokarbonbrønner.