Элементтің ашылу тарихы[өңдеу | қайнарын қарау]
Question book-4.svg
Бұл бөлімде жетіспейді сілтеме ақпарат көздері.
Ақпарат болуы тиіс проверяема, әйтпесе ол болуы мүмкін германиямен және жойылады.
Бейнеклиптерінің бап қосып, сілтемелер беделді көздері.
Тексерілді, 11 маусым 2013 жыл.
Шамамен латынша Bismuthum немесе bisemutum жүреді неміс weisse Masse, “белая салмағы”[4].

В Средневековье висмут часто қолданылды алхимиками кезінде тәжірибе. Өндіруші кеншілер кенді деп атаған оның tectum argenti, бұл “күміс өндірісі”, бұл ретте ” деп жаңылысып, висмут болатын жартылай күміспен.

Висмут пайдаланды ғана емес, Еуропадағы. Инктер қолданды висмут дайындау барысында суық қаруды, оған қылыштар ерекшеленді ерекше сұлулығымен, ал олардың жылтыр болды шақырылуы радужным окислением, ол болып табылады салдары білім беру металл бетіндегі жұқа пленка оксиді висмут.

Алайда, висмут емес жатқызылған болатын, дербес элементі, және полагали, ол бір түрі болып табылады қорғасын, сурьма немесе қалайы. Туралы алғаш рет висмуте айтылатын 1546 жылы еңбектерінде неміс минералога және металлург Георгиуса Агриколы. 1739 жылы неміс химик Поттом И. Г. ” деп, висмут болып табылады, дегенмен жекелеген химиялық элемент. 80 жылдан кейін швед химигі Берцелиус алғаш рет енгізді, элементтің символы Bi химиялық номенклатурасы[5].

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Мазмұны висмут жер қыртысында — 2·10-5 % салмағы бойынша, теңіз суында — 2·10-5 мг/л[2].

Кендерде орналасқан түрінде де, жеке минералдар, сондай-ақ түрінде қоспалар кейбір сульфидах және сульфосолях басқа да металдар. Әлемдік тәжірибеде 90% – ы өндірілетін барлық висмут алынады жолай кезінде металлургиялық қайта өңдеу қорғасын-мырыш, мыс, қалайы кендері мен концентраттарын, құрамында сотые және кейде оныншы үлесінің пайызы висмут.

Висмутовые кендері, құрамында 1 % және одан жоғары висмут, сирек кездеседі. Минералдар висмут құрамына кіретін мұндай кендерді, сондай-ақ басқа да металдар кендерін болып табылады висмут самородный (құрамында 98,5—99 % Bi), висмутин Bi2S3 (81,30 % Bi), тетрадимит Bi2Te2S (56,3—59,3 % Bi), козалит Pb2Bi2S5 (42 % Bi), бисмит Bi2O3 (89,7 % Bi), бисмутит Bi2CO3(OH)4 (88,5—91,5 % Bi), виттихенит Cu3BiS3, галеновисмутит PbBi2S4, айкинит CuPbBiS3.

Генетикалық топтар мен кен орындарының өнеркәсіптік типтері[өңдеу | қайнарын қарау]
Висмут да жоғары концентрацияда жинақталады кен орындарында әр түрлі генетикалық типтері: пегматитах, контактово-метасоматических, сондай-ақ жоғары және среднетемпературных гидротермальных кен орындарында. Өзіндік висмутовые кен орындары бар шектеулі таралуы және, әдетте, осы металл түзеді кешенді кендер басқа металдармен бірқатар кен формаций гидротермальных кен[6]. Олардың арасында бөлінеді мынадай:

Вольфрам-мыс-висмутовые
Кен пятиэлементной формация (Co-Ni-Bi-Ag-U)
Алтын-висмутовые
Мышьяк-висмутовые
Мыс-висмутовые
Кварц-висмутовые
Әлемдік өндіру және тұтыну висмут[היום-מחר
Висмут — айтарлықтай сирек кездесетін металл және оны әлемдік өндіру/тұтыну әрең асса, 6000 тонна (5800-ден 6400 тонна).

Кен орны[היום-מחר
Белгілі кен висмут, Германия, Моңғолия, Боливия, Австралия, Перу, Ресей, сондай-ақ басқа елдерде[7].

Алу[היום-מחר

Синтезделген кристалл висмут. Радужную бояу береді оксидная пленка.
Алу висмут негізделген өңдеу полиметалл, мыс және қорғасын концентраттарын және висмутовых кендерді бөліктермен пирометаллургия және гидрометаллургия әдістерімен. Алу үшін висмут бірі-сульфидті қосылыстардың висмут кезінде алынатын ілеспе қайта өңдеу, мыс концентраттарын пайдаланады осадительную плавку бастап темір скрапом және флюспен.

Процесс жүріп жатыр реакциялар:

{\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}S_{3}+3Fe\rightarrow 2Bi+3FeS}}} {\mathsf {Bi_{2}S_{3}+3Fe\rightarrow 2Bi+3FeS}}
Пайдаланған жағдайда, тотыққан кендерді висмут қалпына көміртегімен қабаты астында легкоплавкого флюс кезінде температура 900-1000 °C:

{\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3С\rightarrow 2Bi+3CO}}} {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3С\rightarrow 2Bi+3CO}}
Сульфидті кенді ауыстырылуы мүмкін оксидтік бойынша реакциялар:

{\displaystyle {\mathsf {2Bi_{2}S_{3}+9O_{2}\rightarrow 2Bi_{2}O_{3}+6SO_{2}}}} {\mathsf {2Bi_{2}S_{3}+9O_{2}\rightarrow 2Bi_{2}O_{3}+6SO_{2}}}
Оның орнына көміртек пайдаланылуы мүмкін кристалды натрий, терінің оксиді висмут температурада 800 °C реакция:

{\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3Na_{2}SO_{3}\rightarrow 2Bi+3Na_{2}SO_{4}}}} {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3Na_{2}SO_{3}\rightarrow 2Bi+3Na_{2}SO_{4}}}
Висмут сульфиді дейін қалпына келтірілуі мүмкін висмут көмегімен сода температурасы шамамен 950 °C немесе натрий гидроксидін температурада 500-600 °C Реакция осы процестердің мынадай түрлері бар:

{\displaystyle {\mathsf {4Bi_{2}S_{3}+12Na_{2}CO_{3}\rightarrow 8Bi+9Na_{2}S+3Na_{2}SO_{4}+12CO_{2}}}} {\mathsf {4Bi_{2}S_{3}+12Na_{2}CO_{3}\rightarrow 8Bi+9Na_{2}S+3Na_{2}SO_{4}+12CO_{2}}}
{\displaystyle {\mathsf {4Bi_{2}S_{3}+24NaOH\rightarrow 8Bi+9Na_{2}S+3Na_{2}SO_{4}+12H_{2}O}}} {\mathsf {4Bi_{2}S_{3}+24NaOH\rightarrow 8Bi+9Na_{2}S+3Na_{2}SO_{4}+12H_{2}O}}
Алу висмут бірі-қара қорғасын, ол құрылады, қайта өңдеу кезінде қорғасын концентраттарын тұрады бөлу висмут көмегімен магний немесе кальций. Бұл ретте, висмут жиналады жоғарғы қабаттарында түрінде қосылыстар CaMg2Bi2. Одан әрі тазарту Ca және Mg кезде переплаве қабаты астында сілтіні қоспамен окислителя (NaNO3). Алынған өнім жатады электролизі алумен шлам, переплавляют ” шимай висмут[2].

Гидрометаллургия тәсілімен алу висмут сипатталады неғұрлым жоғары экономикалық көрсеткіштерімен және тазалығын алынған өнімді өңдеу кезінде кедей полиметалл концентраттарын. Негізінде тәсілін жатыр процесі еріту висмутосодержащих кендерді, жартылай өнімдер, құймалар азот және тұз қышқылдары және кейіннен шаймалау түзілген ерітінділер. Сілтілеу көмегімен жүргізеді күкірт қышқылы немесе электрохимическим ерітінділерімен сілтілеу арқылы натрий хлориді. Одан әрі бөліп алу және тазалау висмут жүргізіледі экстракция әдістерімен[8].

Алу жоғары тазалықтағы висмут негізделген әдістері гидрометаллургиялық тазарту, аймақтық балқыту және двухстадийной айдау.

Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Висмут — металл күмісті-ақ түсті розоватым болады. Белгілі үлкен саны аллотропных модификациялары висмут, олар орын алған кезде қысым жоғары. Бар сегіз кристаллографиялық модификациялары висмут. Қысым кезінде 2,57 ГПа температурасы +25 °C-кристалл торы висмут ұшырауда полиморфное айналдыру бірі ромбоэдрической ” моноклинную параметрлерімен торлар a = 0,6674 нм, b = 0,6117 нм, c = 0,3304 нм, β = 110,33°, кеңістіктік топ C2m. Қысымда 2,72 ГПа, 4,31 ГПа және шамамен 5 ГПа, сондай-ақ орын полиморфты айналу кристалдық тордың висмут. Қысым кезінде 7,74 ГПа висмут бар кубическую торды, кеңістіктік топ Im3m с параметрі торлар a = 0,3800 нм. Осы аралықтағы қысымдар 2,3—5,2 ГПа және температура 500-580 °C висмут бар тетрагональную торды параметрлерімен a = 0,657 нм, c = 0,568 нм. Қысым кезінде 30 ГПа сондай-ақ, табылған полиморфное айналдыру[2].

Көшу висмут қатты, сұйық күйге өсуімен бірге тығыздығын 9,8 г/см3 дейін 10,07 г/см3, ол бірте-бірте азаяды температура кезінде 900 °C құрайды 9,2 г/см3. Кері көшу висмут сұйық ” қатты күйі артуымен сүйемелденеді көлемінің 3,3 % – ға өсті. Арттыру тығыздығы кезінде балқытуға байқалады ғана аздаған заттар; басқа да жақсы танымал мысал заттар осындай қасиеті болып табылады су.

Үлестік электр кедергісі висмут сияқты 1,2 мкОм·м +17,5 °C көтеріледі температурасының өсуі. Қызықты ерекшелігі болып табылады меншікті кедергісі кезінде балқытуға азаяды: қатты висмут (269 °C) ол 2,67 мкОм·м, ал сұйық күйде (272 °C) тек 1,27 мкОм·м.

Сызықтық кеңеюінің температуралық коэффициенті тең 13,4·10-6 К−1 293 К (+20 °C).

Салыстырғанда басқа металдармен висмут, сынап, бар төмен жылу тең 7,87 Вт/(м·К) 300 К

Висмут болып табылады диамагнетиком магнитті восприимчивостью -1,34·10-9 293 K, ол ең диамагнитным металмен. Үлгісі висмут, ілінген желіде жеткілікті айтарлықтай қабылданбайды жағына поднесенного күшті магнит.

Кристалды висмут жағдайына өтпей, тіпті сверхпроводимости дейін салқындату кезінде температура шамамен 10 мм. Алайда, куәлік, сверхпроводимость қалыпты қысым кезінде туындайды температурада шамамен 0,5 мм. Бұл ретте, сыни магнит өрісі жасайды шамасын барлығы 5,2 мкТ[9].

Бөлме температурасында висмут нәзік металл және изломе бар грубозернистое құрылысы, бірақ температурасы 150-250 °C танытады пластикалық қасиеттері. Монокристаллы висмут иілгіш және бөлме температурасында, және баяу қосымшасында күш-оңай изгибаются. Бұл ретте табуға болады “ступенчатость” процесін және тіпті естуге жеңіл хруст — бұл двойникованием, соның есебінен серпінді кернеу скачком алынады.

Серпімділік модулі: 32-34 ГПа.

Модуль ығысуы: 12,4 ГПа[5].

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Құрамалар висмут танытады тотығу дәрежесі -3, +1, +2, +3, +4, +5. Бөлме температурасында ортасында құрғақ ауа тотығады, бірақ ортада, ылғалды ауа жабылады жұқа пленкамен оксиді. Қыздыру температурасына дейін балқу әкеледі тотығуға висмут, ол айтарлықтай қарқындай түседі кезде 500 °С жеткен Кезде температура 1000 °C тарифтік білімі бар оксидінің Bi2O3[5]