Bitmut

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

83 chì â† bitmut â†’ poloni Sb ↑ Bi ↓ Uup Bảng đầy đủ
Tổng quát
Tên, Ký hiệu, Số	bitmut, Bi, 83
Phân loại	kim loại yếu
Nhóm, Chu kỳ, Khối	15, 6, p
Khối lượng riêng, Độ cứng	9.780 kg/m³, 2,25
Bề ngoài	trắng ánh hồng
Tính chất nguyên tử
Khối lượng nguyên tử	208,98040(1) đ.v.
Bán kính nguyên tử (calc.)	160 (143) pm
Bán kính cộng hoá trị	146 pm
Bán kính van der Waals	? pm
Cấu hình electron	[Xe]4f145d106s26p3
e- trên mức năng lượng	2, 8, 18, 32, 18, 5
Trạng thái ôxi hóa (Ôxít)	3, 5 (axít nhẹ)
Cấu trúc tinh thể	hình hộp mặt thoi
Tính chất vật lý
Trạng thái vật chất	rắn
Điểm nóng chảy	544,7 K (520,7 °F)
Điểm sôi	1.837 K (2.847 °F)
Trạng thái trật tự từ	nghịch từ
Thể tích phân tử	? ×10-6 m³/mol
Nhiệt bay hơi	151 kJ/mol
Nhiệt nóng chảy	11,3 kJ/mol
Áp suất hơi	100.000 Pa tại 1.835 K
Vận tốc âm thanh	1.790 m/s tại r.t K
Thông tin khác
Độ âm điện	2,02 (thang Pauling)
Nhiệt dung riêng	25,52 J/(kg·K)
Độ dẫn điện	7,752x105 /Ω·m
Độ dẫn nhiệt	7,97 W/(m·K)
Năng lượng ion hóa	703 kJ/mol 1.610 kJ/mol 2.466 kJ/mol
Chất đồng vị ổn định nhất
Tiêu bản:Đồng vị Bi
Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú.

Bitmut là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Bi và số nguyên tử 83. Nó là một kim loại yếu giòn, nặng, kết tinh màu trắng ánh hồng, có hóa trị chủ yếu là +3 và có các tính chất hóa học tương tự như asen và antimon. Trong số các kim loại thì nó là chất có độ nghịch từ lớn nhất và chỉ có thủy ngân là có độ dẫn nhiệt thấp hơn. Các hợp chất của bitmut không lẫn chì đôi khi được sử dụng trong mỹ phẩm và một số ứng dụng y học.

[sửa] Các đặc trưng nổi bật

Nó là một kim loại giòn với sắc hồng và các vết xỉn óng ánh nhiều màu. Trong số các kim loại nặng, bitmut là bất thường do độ độc tính của nó thấp hơn nhiều so với của các nguyên tố cận kề trong bảng tuần hoàn như chì, tali và antimon. Thông thường, nó cũng được coi là nguyên tố có đồng vị ổn định nặng nhất, nhưng hiện nay người ta đã biết rằng điều này không hoàn toàn đúng (xem dưới đây). Không có kim loại nào là nghịch từ tự nhiên nhiều hơn bitmut (khác với tính siêu nghịch từ). Điều này diễn ra trong dạng tự nhiên của nó và nó có trở kháng cao. Trong số các kim loại, nó có độ dẫn nhiệt kém, chỉ hơn thủy ngân và là kim loại có hiệu ứng Hall cao nhất. Khi cháy với ôxy, bitmut cháy với ngọn lửa màu xanh lam và ôxít của nó tạo ra khói màu vàng.

Đã từ lâu, trên cÆ¡ sở lý thuyết người ta cho rằng bitmut là không ổn định, nhÆ°ng chỉ đến năm 2003 thì Ä‘iều này má»›i được chứng minh khi các nhà nghiên cứu tại Institut d'Astrophysique Spatiale ở Orsay, Pháp đã Ä‘o đạc được chu kỳ bán rã theo phân rã alpha của Bi²⁰⁹ là 1,9 Ã— 10¹⁹ năm, Ä‘iều này có nghÄ©a là bitmut là má»™t chất phóng xạ rất chậm, vá»›i chu kỳ bán rã gấp cả hàng tá»· lần tuổi vÅ© trụ mà hiện nay người ta đã Æ°á»›c tính. Do chu kỳ bán rã quá lá»›n này, bitmut có thể coi là ổn định và không phóng xạ. Các thá»±c phẩm thông thường, cÅ©ng nhÆ° cÆ¡ thể của chúng ta chứa má»™t lượng đáng kể C¹⁴ có tính phóng xạ gấp hàng nghìn lần so vá»›i bitmut. Tuy nhiên, tính phóng xạ là sá»± quan tâm của giá»›i khoa học do bitmut là má»™t trong ít các nguyên tố mà tính phóng xạ đã được dá»± báo trÆ°á»›c trên lý thuyết, trÆ°á»›c khi được phát hiện trong phòng thí nghiệm.

[sửa] Ứng dụng

Ôxyclorua bitmut được sử dụng nhiều trong mỹ phẩm. Subnitrat bitmut và subcacbonat bitmut được sử dụng trong y học. Subsalicylat bitmut (Pepto-Bismol®) được dùng làm thuốc chống bệnh tiêu chảy. [1]

Một số ứng dụng khác là:

• Nam châm vÄ©nh cá»­u mạnh có thể được làm ra từ hợp kim bismanol (MnBi).
• Nhiều hợp kim của bitmut có Ä‘iểm nóng chảy thấp và được dùng rá»™ng rãi để phát hiện cháy và hệ ngăn chặn của các thiết bị an toàn cháy nổ.
• Bitmut được dùng để sản xuất thép dá»… uốn.
• Bitmut được dùng làm chất xúc tác trong sản xuất sợi acrylic.
• Nó cÅ©ng dược dùng trong cặp nhiệt Ä‘iện (bitmut có Ä‘á»™ âm Ä‘iện cao nhất).
• Vật chuyên chở các nhiên liệu U²³⁵ hay U²³³ cho các lò phản ứng hạt nhân.
• Bitmut cÅ©ng được dùng trong các que hàn. Má»™t thá»±c tế là bitmut và nhiều hợp kim của nó giãn nở ra khi chúng đông đặc lại làm cho chúng trở thành lý tưởng cho mục đích này.
• Subnitrat bitmut là thành phần của men gốm, nó tạo ra màu sắc óng ánh của sản phẩm cuối cùng.
• Bitmut đôi khi được dùng trong sản xuất các viên đạn. Ưu thế của nó so vá»›i chì là nó không Ä‘á»™c, vì thế nó là hợp pháp tại Anh để săn bắn các loại chim vùng đầm lầy.

Những năm đầu thập niên 1990, các nghiên cứu bắt đầu đánh giá bitmut là sự thay thế không độc hại cho chì trong nhiều ứng dụng:

• NhÆ° đã nói trên đây, bitmut được sá»­ dụng trong các que hàn; Ä‘á»™c tính thấp của nó là đặc biệt quan trọng cho các que hàn dùng trong các thiết bị chế biến thá»±c phẩm.
• Má»™t thành phần của men gốm sứ.
• Má»™t thành phần trong đồng đỏ.
• Thành phần trong thép dá»… cắt cho các chi tiết có Ä‘á»™ chính xác cao của máy móc.
• Má»™t thành phần của dầu hay mỡ bôi trÆ¡n.
• Vật liệu nặng thay chì trong các chì lÆ°á»›i của lÆ°á»›i đánh cá.

[sửa] Tinh thể

Tinh thể bitmut tổng hợp

Mặc dù không được nhìn thấy nhiều trong tự nhiên, nhưng bitmut có độ tinh khiết cao có thể tạo thành các tinh thể lò cò đặc trưng. Các vật tạo ra trong phòng thí nghiệm đầy màu sắc này nói chung được bán cho những người có sở thích sưu tập đồ kỳ dị.

[sửa] Lịch sử

Bitmut (Tân Latinh bisemutum từ tiếng Đức Wismuth, có lẽ là từ weiße Masse, "khối màu trắng") trong thời kỳ đầu đã bị nhầm lẫn với thiếc và chì do sự tương tự của chúng. Claude Geoffroy le Jeune (Claude Geoffroy trẻ) năm 1753 đã chỉ ra rằng kim loại này là khác hẳn chì.

[sửa] Sự phổ biến

Các quặng bitmut quan trọng nhất là bitmuthinit và bitmit. Canada, Bolivia, Nhật Bản, Mexico và Peru là các nhà sản xuất chính. Bitmut sản xuất tại Hoa Kỳ là sản phẩm phụ thu được từ sản xuất đồng, vàng, bạc, thiếc và đặc biệt là chì. Năm 2000, giá trung bình của bitmut là 7,70 USD trên 1 kg.

[sửa] Tham khảo

• Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, Hoa Kỳ - Bitmut

[sửa] Liên kết ngoài

Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và tài liệu khác về:

Bitmut

• WebElements.com - Bitmut
• Chu kỳ bán rã của bitmut trong phân rã alpha