بیسموت

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
عنصر شیمیایی بیسموت که به صورت مصنوعی و بلورشکل سنتز شده‌است. سطح بلور به اندازه لایه بسیار نازکی اکسیده شده‌است و نمای رنگین کمانی ایجاد کرده‌است. برای مقایسه بهتر ۱ سانتی‌متر مکعب بیسموت با خلوص بالا (۹۹٫۹۹٪) نیز در تصویر دیده می‌شود.
بیسموت، 83Bi
ویژگی‌های کلی
تلفظ‎/ˈbɪzməθ/‎ (BIZ-məth)
ظاهرlustrous silver
جرم اتمی نسبی (Ar، استاندارد)۲۰۸٫۹۸۰۴۰(۱)[۱]
بیسموت در جدول تناوبی
Element 1: هیدروژن (H), Other non-metal
Element 2: هلیوم (He), Noble gas
Element 3: لیتیم (Li), Alkali metal
Element 4: برلیم (Be), Alkaline earth metal
Element 5: بور (B), Metalloid
Element 6: کربن (C), Other non-metal
Element 7: نیتروژن (N), Halogen
Element 8: اکسیژن (O), Halogen
Element 9: فلوئور (F), Halogen
Element 10: نئون (Ne), Noble gas
Element 11: سدیم (Na), Alkali metal
Element 12: منیزیم (Mg), Alkaline earth metal
Element 13: آلومینیم (Al), Other metal
Element 14: سیلسیم (Si), Metalloid
Element 15: فسفر (P), Other non-metal
Element 16: گوگرد (S), Other non-metal
Element 17: کلر (Cl), Halogen
Element 18: آرگون (Ar), Noble gas
Element 19: پتاسیم (K), Alkali metal
Element 20: کلسیم (Ca), Alkaline earth metal
Element 21: اسکاندیم (Sc), Transition metal
Element 22: تیتانیم (Ti), Transition metal
Element 23: وانادیم (V), Transition metal
Element 24: کروم (Cr), Transition metal
Element 25: منگنز (Mn), Transition metal
Element 26: آهن (Fe), Transition metal
Element 27: کبالت (Co), Transition metal
Element 28: نیکل (Ni), Transition metal
Element 29: مس (Cu), Transition metal
Element 30: روی (Zn), Other metal
Element 31: گالیم (Ga), Other metal
Element 32: ژرمانیم (Ge), Metalloid
Element 33: آرسنیک (As), Metalloid
Element 34: سلنیم (Se), Other non-metal
Element 35: برم (Br), Halogen
Element 36: کریپتون (Kr), Noble gas
Element 37: روبیدیم (Rb), Alkali metal
Element 38: استرانسیم (Sr), Alkaline earth metal
Element 39: ایتریم (Y), Transition metal
Element 40: زیرکونیم (Zr), Transition metal
Element 41: نیوبیم (Nb), Transition metal
Element 42: مولیبدن (Mo), Transition metal
Element 43: تکنسیم (Tc), Transition metal
Element 44: روتنیم (Ru), Transition metal
Element 45: رودیم (Rh), Transition metal
Element 46: پالادیم (Pd), Transition metal
Element 47: نقره (Ag), Transition metal
Element 48: کادمیم (Cd), Other metal
Element 49: ایندیم (In), Other metal
Element 50: قلع (Sn), Other metal
Element 51: آنتیموان (Sb), Metalloid
Element 52: تلوریم (Te), Metalloid
Element 53: ید (I), Halogen
Element 54: زنون (Xe), Noble gas
Element 55: سزیم (Cs), Alkali metal
Element 56: باریم (Ba), Alkaline earth metal
Element 57: لانتان (La), Lanthanoid
Element 58: سریم (Ce), Lanthanoid
Element 59: پرازئودیمیم (Pr), Lanthanoid
Element 60: نئودیمیم (Nd), Lanthanoid
Element 61: پرومتیم (Pm), Lanthanoid
Element 62: ساماریم (Sm), Lanthanoid
Element 63: اروپیم (Eu), Lanthanoid
Element 64: گادولینیم (Gd), Lanthanoid
Element 65: تربیم (Tb), Lanthanoid
Element 66: دیسپروزیم (Dy), Lanthanoid
Element 67: هولمیم (Ho), Lanthanoid
Element 68: اربیم (Er), Lanthanoid
Element 69: تولیم (Tm), Lanthanoid
Element 70: ایتربیم (Yb), Lanthanoid
Element 71: لوتتیم (Lu), Lanthanoid
Element 72: هافنیم (Hf), Transition metal
Element 73: تانتال (Ta), Transition metal
Element 74: تنگستن (W), Transition metal
Element 75: رنیم (Re), Transition metal
Element 76: اوسمیم (Os), Transition metal
Element 77: ایریدیم (Ir), Transition metal
Element 78: پلاتین (Pt), Transition metal
Element 79: طلا (Au), Transition metal
Element 80: جیوه (Hg), Other metal
Element 81: تالیم (Tl), Other metal
Element 82: سرب (Pb), Other metal
Element 83: بیسموت (Bi), Other metal
Element 84: پولونیم (Po), Other metal
Element 85: آستاتین (At), Metalloid
Element 86: رادون (Rn), Noble gas
Element 87: فرانسیم (Fr), Alkali metal
Element 88: رادیم (Ra), Alkaline earth metal
Element 89: آکتینیم (Ac), Actinoid
Element 90: توریم (Th), Actinoid
Element 91: پروتاکتینیم (Pa), Actinoid
Element 92: اورانیم (U), Actinoid
Element 93: نپتونیم (Np), Actinoid
Element 94: پلوتونیم (Pu), Actinoid
Element 95: امریسیم (Am), Actinoid
Element 96: کوریم (Cm), Actinoid
Element 97: برکلیم (Bk), Actinoid
Element 98: کالیفرنیم (Cf), Actinoid
Element 99: اینشتینیم (Es), Actinoid
Element 100: فرمیم (Fm), Actinoid
Element 101: مندلیفیم (Md), Actinoid
Element 102: نوبلیم (No), Actinoid
Element 103: لارنسیم (Lr), Actinoid
Element 104: رادرفوردیم (Rf), Transition metal
Element 105: دوبنیم (Db), Transition metal
Element 106: سیبورگیم (Sg), Transition metal
Element 107: بوهریم (Bh), Transition metal
Element 108: هاسیم (Hs), Transition metal
Element 109: مایتنریم (Mt)
Element 110: دارمشتادیم (Ds)
Element 111: رونتگنیم (Rg)
Element 112: کوپرنیسیم (Cn), Other metal
Element 113: نیهونیم (Nh)
Element 114: فلروویم (Fl)
Element 115: مسکوویم (Mc)
Element 116: لیورموریم (Lv)
Element 117: تنسین (Ts)
Element 118: اوگانسون (Og)
Sb

Bi

Mc
سرببیسموتپولونیم
عدد اتمی (Z)83
گروهگروه ۱۵ (گروه نیتروژن)
دورهدوره 6
بلوکبلوک-p
آرایش الکترونی[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3
2, 8, 18, 32, 18, 5
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب544.7 K ​(271.5 °C, ​520.7 °F)
نقطه جوش1837 K ​(1564 °C, ​2847 °F)
چگالی (near r.t.)9.78 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)10.05 g/cm3
حرارت همجوشی11.30 kJ/mol
آنتالپی تبخیر 151 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی25.52 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 941 1041 1165 1325 1538 1835
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش−3, −2, −1, +1, +2, +3, +4, +5 (یک اکسید اسیدی ملایم)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 2.02
انرژی یونش
  • 1st: 703 kJ/mol
  • 2nd: 1610 kJ/mol
  • 3rd: 2466 kJ/mol
  • (بیشتر)
شعاع اتمیempirical: 156 pm
شعاع کووالانسی pm 148±4
شعاع واندروالسی207 pm
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری بیسموت
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری ​trigonal[۲]
[[File:trigonal[۲]|frameless|alt=Trigonal[۲] crystal structure for بیسموت|upright=0.23|Trigonal[۲] crystal structure for بیسموت]]
سرعت صوت thin rod1790 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی13.4 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی7.97 W/(m·K)
رسانش الکتریکی1.29 µ Ω·m (at 20 °C)
رسانش مغناطیسیdiamagnetic
مدول یانگ32 GPa
مدول برشی12 GPa
مدول حجمی31 GPa
نسبت پواسون0.33
سختی موس2.25
سختی برینل94.2 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-69-9
ایزوتوپ‌های بیسموت
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
207Bi syn 31.55 y ε, نشر پوزیترون 2.399 207Pb
208Bi syn 368,000 y ε, نشر پوزیترون 2.880 208Pb
209Bi 100% (19 ± 2) ×1018y α 3.14 205Tl
210mBi syn 3.04 ×106y IT 0.271 210Bi
| منابع

بیسموت (به انگلیسی: Bismuth) از عنصرهای شیمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Bi و عدد اتمی آن ۸۳ است. بیسموت فلز ضعیف سه ظرفیتی، سفید بلورین، سنگین و شکننده‌ای است که اثر خفیفی از رنگ صورتی در آن وجود دارد و از نظر شیمیایی شبیه آرسنیک و آنتیموان است.

بیسموت از تمامی فلزات مغناطیسی‌تر است و بجز جیوه از تمامی عناصر خاصیت رسانایی حرارتی کمتری دارد. از ترکیبات بیسموت در ساخت لوازم آرایش، رنگ‌دانه‌ها و کاربردهای دارویی استفاده می‌شود. بیسموت در مقایسه با دیگر فلزات سنگین به طرزی غیرعادی سمیت پایینی دارد و از زمانی که سمیت سرب برای انسان مشخص شده، آلیاژهای بیسموت به عنوان جایگزین سرب کاربرد پیدا کرده‌اند.

بیسموت از دوران باستان برای بشر شناخته‌شده بود اما بسیاری از اوقات با سرب و قلع اشتباه گرفته می‌شد تا اینکه «کلاد جفری جونین» در سال ۱۷۵۳ تمایز آن را از سرب اثبات کرد. ریشه واژه بیسموت به درستی مشخص نیست ممکن است برگرفته از واژه عربی «بی اثمد» (شبیه به سنگ سرمه) یا واژه‌های آلمانی Weisse Masse و Wismuth به معنی جرم سفید باشد که در سده شانزدهم میلادی به صورت واژه لاتین bisemutum درآمده‌است.

ویژگی‌های فیزیکی[ویرایش]

پیدایش[ویرایش]

بیسموتینیت و بیسمیت مهمترین سنگهای معدن بیسموت هستند. در سال ۲۰۱۰ حدود ۸۹۰۰ تن از معادن بیسموت به دست آمده که ۶۵۰۰ تن در چین، ۱۱۰۰ تن در پرو و ۸۵۰ تن در مکزیک بوده‌است. تولید و کشورهای کانادا، بولیویِ ژاپنِ مکزیک و پرو عمده‌ترین تولیدکنندگان آن می‌باشند. ۱۶ هزار تن بیسموت هم از طریق تصفیه فلزات دیگر مثل سرب، مس، تنگستن، مولیبدن، سنگ سرمه، نقره و قلع (به ویژه سرب) فراهم آمده‌است. قیمت بیسموت در سال‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۴ در ۴٫۹۶ دلار برای هر کیلوگرم ثابت بود اما در دهه ۱۹۷۰ به سرعت رشد کرده و تا ۲۰ دلار رسید. قیمت بیسموت خالص از دهه ۱۹۷۰ تاکنون بین کمتر از ۵ دلار در اوایل دهه ۱۹۸۰ تا ۳۰ دلار در سال ۲۰۰۶ برای هر کیلوگرم متغیر بوده‌است.

ویژگیهای قابل توجه[ویرایش]

تا قبل از سال ۲۰۰۳ تصور بر این بود که بیسموت سنگین‌ترین و پایدارترین عنصر است، اما تحقیقات در مؤسسه "Astrophysique Spatial" در ورسای فرانسه ثابت کرد بیسموت یک عنصر پایدار نیست. این عنصر، یِک فلز شکننده دارای ته‌رنگ صورتی با یک ماتی رنگین کمانی است.

این فلز که به شکل خالصش وجود دارد، دارای مقاومت الکتریکی بالا و Hall effect آن از تمامی فلزات بیشتر است (یعنی وقتی بیسموت در یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، بیشترین افزایش مقاومت الکتریکی را دارد). وقتی در مجاورت هوا به آن حرارت داده شود، با شعله آبی رنگی شروع به سوختن می‌کند و اکسید آن، بخار زرد رنگی تولید می‌کند.

کاربردها[ویرایش]

  • اکسی کلرید بیسموت در لوازم آرایش کاربرد وسیعی دارد.
  • ساب نیترات و ساب کربنات بیسموت در پزشکی بکار می‌رود.
  • بیسمونال (manganese Bi) آهن‌ربای دائمی قویی می‌باشد.
  • آلیاژهای بیسموت، درجه ذوب پایینی دارند و به میزان زیادی برای یافتن آتش و وسایل ایمنی سیستمهای سردکننده بکار می‌روند.
  • بیسموت در تولید آهنهای چکش خوار و بعنوان کاتالیزور در ساخت الیاف اکریلیک بکار می‌رود.
  • بیسموت بعنوان مواد ترموکوپل کاربرد دارد.
  • حاملی برای سوخت U-235 یا uranium-234 در رآکتورهای اتمی می‌باشد.
  • بیسموت در لحیم‌کاری هم مورد استفاده واقع می‌شود.
  • از اوایل دهه استفاده از بیسموت بعنوان جایگزین غیر سمی سرب در مواردی مثل لعاب ظروف سفالی، وزنه‌های ماهیگیری، وسایل تهیه غذا، ابزارهای دستی در مصارف لوله‌کشی، روغنهای مربوط به روغن‌کاری و ساچمه‌های شکار پرندگان رایج شده‌است.
  • همچنین از بیسموت در صنعت زینت آلات نیز کاربرد دارد.

منابع[ویرایش]

  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. Bismuth, mindat.org