Co obsahuje vizmut?

Bismut (Bi) je kov vzácných zemin patřící do skupiny V Mendělejevova periodického systému. Vizmut byl dlouhou dobu považován za řadu dalších prvků – cín, antimon a olovo, a teprve v 18. století bylo prokázáno, že jde o samostatný prvek.

Tato mylná představa byla způsobena skutečností, že nativní vizmut je v přírodě velmi vzácný. Zpravidla je obsažen jako nečistota v jiných rudách – cínu, mědi, olovu atd.

Moderní produkce bismutu nepřesahuje 6000 tun ročně a značná část se získává jako doprovodný prvek při těžbě polymetalických rud. Procento vizmutu v takových rudách zřídka dosahuje dokonce 1 %, takže je zapotřebí dlouhý a pracný proces obohacování rudy a následné izolace tohoto vzácného kovu.

V závislosti na typu nečistot obsažených v koncentrátu lze čistý vizmut získat různými metodami: oxidační rafinací, legováním sírou, zeigerizací atd.

V hotové podobě je vizmut stříbrný kov s narůžovělým nádechem. Má nízkou tepelnou vodivost, křehkost, negativní magnetickou susceptibilitu a odolnost vůči kyselině chlorovodíkové a sírové. Je široce používán v různých oblastech průmyslu – od metalurgie a jaderné energetiky až po medicínu. Vizmut navíc snadno tvoří vlastní minerály – dnes jich známe více než sto. Mezi těmito minerály jsou v průmyslu nejžádanější sulfalty vizmutu a vizmutin.

Chemické vlastnosti vizmutu

Bismut má výrazné inertní vlastnosti, díky kterým neoxiduje na vzduchu a nereaguje s řadou kyselin. Při silném zahřátí vizmut hoří a tvoří oxid, který má všechny vlastnosti bazických oxidů. Oxid vizmutitý reaguje s kyselinami za vzniku solí.

Vizmut se nerozpouští v solných a slabých kyselinách sírových k jeho rozpouštění se používá kyselina dusičná, s níž tvoří dusičnan vizmutitý. Při reakci s koncentrovanou kyselinou sírovou tvoří vizmut síran bismutitý, anorganické činidlo široce používané pro laboratorní analýzu.

Bismut je dosti křehký a zároveň měkký kov. Teplota tání +271 °C. Bismut zahřátý na +150°C mění své vlastnosti a stává se tažným z křehkého. Vyznačuje se neobvyklou vlastností – chladnutím vizmut zvětšuje svůj objem (podobně jako voda při zmrznutí tvoří objemnější led).

Bismut má nízkou tepelnou vodivost, což je také necharakteristické pro kovy obecně. A ze všech známých kovů má nejvýraznější diamagnetické vlastnosti.

Tento prvek je také schopen reagovat se samotnými kovy a vytvářet intermetalické sloučeniny – bismutidy, z nichž některé našly uplatnění i v moderním průmyslu. Například vizmut platiny se používá jako slibný katalyzátor v palivových článcích. Vizmut také reaguje s organickými látkami a tvoří organobismutové sloučeniny.

Oblasti použití vizmutu

V současné době je klíčovým spotřebitelem vizmutu hutnický průmysl. Slitiny bismutu s různými kovy (olovo, zinek atd.) mají nízký bod tání (méně než +100°C). Jsou široce používány při výrobě pojistek, pájek, ventilů atd.

V Rusku jediná výrobce bismutu je nezisková organizace Phoenix, St. Petersburg. Bismut se vyrábí ve výrobě ve formě 16 kilogramových desek, jakosti: Vi00, Vi1 a Vi2. Všechny vyráběné produkty procházejí nejpřísnější kontrolou akreditovaných a certifikovaná laboratoř.

Magnetické vlastnosti vizmutu ho činí optimálním pro výrobu přístrojů, které měří magnetická pole. Kromě toho se tento kov používá při výrobě magnetoelektrických materiálů. Pro výrobu plastových magnetů se používá intermetalická sloučenina vizmutu s manganem, která umožňuje výrobu levných permanentních magnetů s dielektrickými vlastnostmi ve velkém množství.

Vizmut hraje významnou roli při výrobě nerezových ocelí a usnadňuje jejich zpracování na strojích. Když se k hliníkové slitině přidá vizmut, tažnost hliníkové slitiny se zvýší.

Farmaceutický průmysl je také velkým spotřebitelem vizmutu. Zejména je tento kov součástí mnoha antiseptik a léků na hojení ran. Oxochlorid bismutitý je rentgenová kontrastní látka používaná při kontrastních vyšetřeních.

Chemický průmysl používá sloučeniny bismutu jako katalyzátor. Používá se k výrobě akrylových polymerů, k krakování oleje atd.

Oblast použití vizmutu dále zahrnuje: výrobu polovodičových materiálů a detektorů jaderného záření, výrobu chemických zdrojů proudu, výrobu skla a keramiky a mnoho dalšího.