Bismuto

El tamaño es un factor decisivo que afecta el precio de bismuto. El precio de un cristal de 100 g bismuto suele ser de 15 a 30 dólares la pieza.

Bismuto exhibe poca tenacidad, lo que significa que puede romperse, astillarse o agrietarse fácilmente bajo impactos diarios debido a su escisión y estructura interna quebradiza.

La susceptibilidad de bismuto a la oxidación en agua, a la deformación con el calor y a las reacciones negativas con productos químicos fuertes lo hace sensible para el uso diario.

Bismuth es un metal quebradizo con un tono blanco, rosa plateado, a menudo con un deslustre de óxido iridiscente que muestra muchos colores del amarillo al azul. La estructura en espiral escalonada de los cristales de bismuto es el resultado de una mayor tasa de crecimiento alrededor de los bordes exteriores que en los bordes interiores. Las variaciones en el grosor de la capa de óxido que se forma en la superficie del cristal provocan que diferentes longitudes de onda de luz interfieran en la reflexión, mostrando así un arco iris de colores. Cuando se quema en oxígeno, el bismuto se quema con una llama azul y su óxido forma vapores amarillos. Su toxicidad es mucho menor que la de sus vecinos de la tabla periódica, como el plomo, el antimonio y el polonio. No se ha verificado que ningún otro metal sea más naturalmente diamagnético que el bismuto. (El superdiamagnetismo es un fenómeno físico diferente). De cualquier metal, tiene uno de los valores más bajos de conductividad térmica (después del manganeso, y tal vez el neptunio y el plutonio) y el coeficiente de Hall más alto. Tiene una alta resistividad eléctrica. Cuando se deposita en capas suficientemente delgadas sobre un sustrato, el bismuto es un semiconductor, a pesar de ser un metal post-transición. El bismuto elemental es más denso en la fase líquida que en el sólido, una característica que comparte con el germanio, el silicio, el galio y el agua. El bismuto se expande un 3,32% al solidificarse; por lo tanto, durante mucho tiempo fue un componente de las aleaciones de composición tipográfica de bajo punto de fusión, donde compensaba la contracción de los otros componentes de la aleación para formar aleaciones eutécticas de plomo y bismuto casi isostáticas. Aunque prácticamente no se ve en la naturaleza, el bismuto de alta pureza puede formar cristales de tolva de colores distintivos. Es relativamente no tóxico y tiene un punto de fusión bajo justo por encima de 271 ° C, por lo que los cristales se pueden cultivar utilizando una estufa doméstica, aunque los cristales resultantes tenderán a ser de menor calidad que los cristales cultivados en laboratorio. En condiciones ambientales, el bismuto comparte la misma estructura en capas que las formas metálicas de arsénico y antimonio, cristalizando en la red romboédrica (símbolo de Pearson hR6, grupo espacial R3m No. 166) del sistema cristalino trigonal. Cuando se comprime a temperatura ambiente, esta estructura Bi-I cambia primero al Bi-II monoclínico a 2.55 GPa, luego al Bi-III tetragonal a 2.7 GPa, y finalmente al Bi-V cúbico centrado en el cuerpo a 7.7 GPa. Las transiciones correspondientes se pueden controlar mediante cambios en la conductividad eléctrica; son bastante reproducibles y abruptos y, por tanto, se utilizan para la calibración de equipos de alta presión.

En la corteza terrestre, el bismuto es aproximadamente dos veces más abundante que el oro. Los minerales más importantes de bismuto son la bismutinita y la bismita. El bismuto nativo se conoce en Australia, Bolivia y China. La diferencia entre producción minera y refinadora refleja el estatus del bismuto como subproducto de la extracción de otros metales como plomo, cobre, estaño, molibdeno y tungsteno. La producción mundial de bismuto de las refinerías es una estadística más completa y confiable. El bismuto viaja en lingotes de plomo crudo (que puede contener hasta un 10% de bismuto) a través de varias etapas de refinado, hasta que es eliminado por el proceso de Kroll-Betterton que separa las impurezas como escoria, o el proceso electrolítico de Betts. El bismuto se comportará de manera similar con otro de sus principales metales, el cobre. El metal de bismuto en bruto de ambos procesos todavía contiene cantidades considerables de otros metales, principalmente plomo. Al reaccionar la mezcla fundida con cloro gaseoso, los metales se convierten en sus cloruros mientras que el bismuto permanece sin cambios. Las impurezas también pueden eliminarse mediante varios otros métodos, por ejemplo, con fundentes y tratamientos que producen bismuto metálico de alta pureza (más del 99% de Bi).

Bismuth compuestos de Bismuth representan aproximadamente la mitad de la producción de bismuto. Se utilizan en cosméticos, pigmentos y algunos productos farmacéuticos, en particular el subsalicilato de bismuto, que se utiliza para tratar la diarrea. La inusual propensión del bismuto a expandirse a medida que se solidifica es responsable de algunos de sus usos, como en la fundición de tipos de impresión. El bismuto tiene una toxicidad inusualmente baja para un metal pesado. A medida que la toxicidad del plomo se ha vuelto más evidente en los últimos años, existe un uso creciente de aleaciones de bismuto (actualmente alrededor de un tercio de la producción de bismuto) como reemplazo del plomo.

El metal bismuto se conoce desde la antigüedad, aunque a menudo se confundía con el plomo y el estaño, que comparten algunas propiedades físicas. La etimología es incierta, pero posiblemente proviene de las palabras alemanas weiße Masse o Wismuth ("masa blanca"), traducidas a mediados del siglo XVI al latín moderno bisemutum o bisemutium. El nombre bismuto data de alrededor de 1660 y es de etimología incierta. Es uno de los primeros 10 metales que se descubrieron. El bismuto aparece en la década de 1660, del alemán obsoleto Bismuth, Wismut, Wissmuth (principios del siglo XVI); quizás relacionado con el alto alemán antiguo hwiz ("blanco"). El nuevo latín bisemutium (debido a Georgius Agricola, que latinizó muchas palabras técnicas y mineras alemanas) proviene del alemán Wismuth, tal vez de weiße Masse, "masa blanca". El elemento se confundía en la antigüedad con el estaño y el plomo debido a que se parece a esos elementos. Como el bismuto se conoce desde tiempos antiguos, no se le atribuye a ninguna persona su descubrimiento. Agricola, en De Natura Fossilium (c. 1546), establece que el bismuto es un metal distinto en una familia de metales que incluye estaño y plomo. Esto se basaba en la observación de los metales y sus propiedades físicas. Los mineros en la era de la alquimia también le dieron al bismuto el nombre de tectum argenti, o "plata en proceso de formación", refiriéndose a la plata que aún se está formando en la Tierra. A partir de Johann Heinrich Pott en 1738, Carl Wilhelm Scheele y Torbern Olof Bergman, la distinción entre plomo y bismuto se hizo clara, y Claude François Geoffroy demostró en 1753 que este metal es distinto del plomo y el estaño. El bismuto también era conocido por los incas y se utilizaba (junto con el cobre y estaño habituales) en una aleación especial de bronce para cuchillos.