ビスマス

サイズはビスマスの価格に影響を与える決定的な要因です。100gのビスマス結晶の価格は通常1個あたり15～30ドルです。

ビスマスは靭性が低いため、劈開や壊れやすい内部構造により、日常的な衝撃で簡単に壊れたり、欠けたり、ひび割れたりする可能性があります。

ビスマスは水中での酸化、熱による変形、強い化学薬品との反応に対して敏感であるため、日常使用には注意が必要です。

Bismuthは、白、シルバーピンクの色合いのもろい金属で、黄色から青まで多くの色を示す虹色の酸化物の変色がよく見られます。ビスマス結晶のらせん状の階段状構造は、内側の端よりも外側の端の周りの方が成長速度が速い結果です。結晶の表面に形成される酸化物層の厚さの変化により、異なる波長の光が反射時に干渉し、虹色が表示されます。酸素中で燃焼すると、ビスマスは青い炎で燃焼し、その酸化物は黄色い煙を形成します。その毒性は、鉛、アンチモン、ポロニウムなど、周期表の隣人よりもはるかに低いです。ビスマスほど自然に反磁性であることが確認されている金属は他にありません。 （超反磁性は別の物理現象です。）どの金属の中でも、熱伝導率の値が最も低く（マンガン、おそらくネプツニウムとプルトニウムの次に）、ホール係数が最も高くなっています。電気抵抗率が高いです。ビスマスは、基板上に十分に薄い層で堆積されると、遷移後の金属であるにもかかわらず、半導体になります。元素ビスマスは、液相では固体よりも密度が高く、ゲルマニウム、シリコン、ガリウム、水と共通の特徴があります。ビスマスは凝固時に3.32％膨張します。したがって、それは長い間、低融点植字合金の成分であり、他の合金成分の収縮を補償して、ほぼアイソスタティックなビスマス-鉛共晶合金を形成しました。自然界ではほとんど見られませんが、高純度のビスマスは独特のカラフルな骸晶を形成することができます。比較的毒性がなく、融点が271°Cをわずかに超えるため、家庭用ストーブを使用して結晶を成長させることができますが、得られる結晶は実験室で成長した結晶よりも品質が低くなる傾向があります。周囲条件では、ビスマスは金属形態のヒ素およびアンチモンと同じ層状構造を共有し、三方晶系の菱面体格子（ピアソン記号hR6、空間群R3m No. 166）で結晶化します。室温で圧縮すると、このBi-I構造は、最初に2.55 GPaの単斜晶Bi-IIに変化し、次に2.7 GPaの正方晶Bi-IIIに変化し、最後に7.7GPaの体心立方Bi-Vに変化します。対応する遷移は、導電率の変化を介して監視できます。それらはかなり再現性があり、突然であるため、高圧機器の校正に使用されます。

地球の地殻では、ビスマスは金の約2倍豊富です。ビスマスの最も重要な鉱石は輝蒼鉛鉱とビスマイトです。天然ビスマスはオーストラリア、ボリビア、中国で知られています。鉱業と精製生産の違いは、鉛、銅、スズ、モリブデン、タングステンなどの他の金属の抽出の副産物としてのビスマスの状態を反映しています。製油所からの世界のビスマス生産は、より完全で信頼できる統計です。ビスマスは、不純物をスラグとして分離するクロール-ベタートンプロセスまたは電解ベッツプロセスによって除去されるまで、精製のいくつかの段階を経て、粗鉛地金（最大10％のビスマスを含むことができます）を移動します。ビスマスは、その主要な金属のもう1つである銅と同様に動作します。両方のプロセスからの生のビスマス金属には、まだかなりの量の他の金属、特に鉛が含まれています。溶融混合物を塩素ガスと反応させることにより、ビスマスを変化させずに金属を塩化物に変換します。不純物は、他のさまざまな方法、たとえばフラックスや処理によって除去することもでき、高純度のビスマス金属（99％以上のBi）が得られます。

Bismuth化合物は、ビスマスの生産量の約半分を占めています。それらは、下痢の治療に使用される化粧品、顔料、およびいくつかの医薬品、特に次サリチル酸ビスマスに使用されます。ビスマスが固化するにつれて膨張するという異常な傾向は、印刷タイプの鋳造など、その用途の一部に関与しています。ビスマスは重金属に対して異常に低い毒性を持っています。近年、鉛の毒性が明らかになるにつれ、鉛の代わりにビスマス合金（現在、ビスマス生産の約3分の1）の使用が増えています。

ビスマスは古代から知られており、物理的性質が似ているため、しばしば鉛や錫と混同されていました。その語源は不確かですが、ドイツ語の「weiße Masse」または「Wismuth」（「白い塊」）に由来する可能性があります。ビスマスという名称は1660年代から使われ始め、不確かな語源を持ちます。最初に発見された10の金属の一つです。ビスマスは1660年代に、古ドイツ語のBismuth, Wismut, Wissmuth（16世紀初頭）から登場しました。これは古高ドイツ語のhwiz（「白」）に関連している可能性があります。新ラテン語のbisemutium（ジョルジウス・アグリコラによって多くのドイツ語の鉱業や技術的な単語がラテン語化されたもの）は、ドイツ語のWismuthから来ています。古代にはビスマスは錫や鉛と似ていたため混同されました。ビスマスが古代から知られていたため、その発見者として特定の人物は記録されていません。アグリコラは「De Natura Fossilium」（1546年ごろ）で、ビスマスは錫や鉛を含む金属の家族の中で独立した金属であると述べています。これは金属の観察とその物理的特性に基づいていました。錬金術の時代の鉱夫たちは、ビスマスにも「tectum argenti」または「銀が生成される過程」という名前を付けました。ヨハン・ハインリヒ・ポット、カール・ウィルヘルム・シェーレ、トーベン・オロフ・ベルグマンが始めた1738年以降、鉛とビスマスの違いが明確になり、クロード・フランソワ・ジェフロイが1753年にビスマスが鉛や錫と異なる金属であることを示しました。ビスマスはインカにも知られており、特別な青銅合金のナイフに使用されていました。

天然には硫化物（輝蒼鉛鉱）として主に産出するが、自然蒼鉛として単体での産出も知られている。なお、鉱工業上はこれらの鉱物ではなく、主に鉛、モリブデン、タングステン精錬の副産物として生産される。18世紀にフランスのクロード・F・ジョフロアにより、単体であることが確認された。

日本名は蒼鉛（そうえん）。 ビスマスのドイツ語Wismutは、1472年に与えたシュネーベルクの草原 (Wiese) の採掘許可権 (Mutung) から生まれた語Wiesemutungに由来するが、当時はビスマスはアンチモン、錫、亜鉛などと混同されていた。