Bu Gevrek Metalin Özellikleri, Tarihçesi, Üretimi Hakkında Bilgi Alın
Bizmut, düşük erimiş alaşımlarda sıklıkla bulunan gümüş ve kırılgan bir metaldir. Bizmut metaline olan talep, son yirmi yıl içinde büyük ölçüde kurşunun yerine kullanılan etkin kullanımı nedeniyle büyümüştür.
Özellikleri:
- Atomik sembolü: bi
- Atom Numarası: 83
- Eleman kategorisi: Geçiş sonrası metal
- Yoğunluk: 9.78 g / cm3 (20 ° C)
- Erime Noktası: 272 ° F (521 ° C)
- Kaynama Noktası: 1564 ° F (2847 ° C)
- Moh'ın Sertliği: 2.25
Özellikleri:
Bizmut, düşük erime sıcaklığına ve yüksek özgül ağırlığa sahip kırılgan, gümüş-yeşil bir metaldir.
Hem kararlı hem de toksik olmayan bizmut genellikle antimon, kadmiyum, kurşun ve cıva gibi toksik metallerin yerini alır.
Su gibi, bizmut, bir metalden farklı bir özellik olan bir sıvıdan (soğuduğunda genişler) daha katıdır. Tüm metal elementlerden bizmut, en yüksek elektrik direncine ve en düşük termo iletkenliğe (cıva hariç) ve en yüksek Hall Etkisine (manyetik alana yerleştirildiğinde elektrik direncinde artış) sahiptir.
Tarihçe:
Bizmut, ilk olarak Orta Çağlar boyunca tanınmıştır, ancak, metali izole etme kabiliyeti olmaksızın, çoğu zaman kalay , kurşun, antimon ve çinko ile karıştırılmıştır. 1450'de, Alman keşiş Fesleğen Valentine ilk önce wismut veya 'beyaz kurşun', daha sonra da bisemutum olarak Latinized olacaktı .
Bizmutun pigmentlerde kullanımı için ekstraksiyonu, Almanya'nın Schönberg kentindeki gümüş madenlerinden 15. yüzyılda başlamıştır. 18. yüzyılın ortalarında, Johan Heinrich Pott ve Claude Geoffroy tarafından yapılan araştırmalar, bizmut ve kendine özgü özelliklerini daha iyi anlamamıza neden oldu.
Tıp doktorları, şu anda, bizmutun mide rahatsızlıklarının tedavisinde yararlı özelliklerinin bilincine varmışlardır.
Bizmut için ilk metalurjik kullanımlar, erime sıcaklıklarını düşürmek için kurşun ve teneke ile ve baskı tipi metaller için antimon ile alaşımlarda kullanılan kalay alaşımlardandı.
Bizmut endüstrisine yönelik önemli bir teşvik, 1990'ların ortasında ABD'de içme suyu armatürlerinde kurşun varlığını yasaklayan Güvenli İçme Suyu Yasası (1995) ile geldi. Geçtiğimiz 20 yıl boyunca, kurşunsuz hareket, bizmutun geniş bir uygulama yelpazesinde benimsenmesini sağlamıştır.
Üretim:
Bizmut, çoğunlukla sülfit cevheri bizmutinit (Bi2S3) veya oksit cevheri bismitinde (Bi2O3) doğal olarak bulunur. Bununla birlikte, bu tür cevherlerin sadece bizmut içeriği için ekstraksiyonu nadiren ekonomiktir ve bunun yerine bizmutun esas olarak bir kurşun eritme işleminin bir yan ürünü olarak üretilir. Çin'de, büyük miktarlarda bizmut da tungsten , kalay ve çinko cevherlerinden ekstrakte edilmektedir.
Bizmut metalinin kurşundan ekstraksiyonu genellikle iki işlemden biri ile gerçekleşir; Betterton Kroll Süreci veya Betts Süreci.
Betterton-Kroll Prosesi, bizmutları, kurşun ve bizmutun erimiş bir çözeltisine kalsiyum veya magnezyumun sokulması yoluyla bizmuttan ayırır. Erimiş kurşundan daha hafif olan ortaya çıkan kalsiyum veya magnezyum bizmutit, cüruf halinde (katı katışkılar) yüzeye çıkar ve daha sonra çıkarılabilir. Cüruf daha sonra magnezyum veya kalsiyumu çıkarmak için yaklaşık 572-932 ° F (380-500 ° C) sıcaklıkta klor ile işlenir.
Sodyum hidroksit kullanılarak arıtıldıktan sonra yüksek saflıkta bizmut üretilir.
Betts Prosesi kurşun külçesinin elektrolitik rafine edilmesini içerir. Katalitik bir çözelti içinde, anot üzerine saf metalik kurşun plakalar bulunurken, bizmut dahil olmak üzere safsızlıklar, teknenin dibine yerleşir. Metallerin çamurlu karışımı, bir metal alaşım ve bizmut bakımından zengin bir cüruf üretmek için eritilebilir, bu da bizmut metal üretmek için karbonla indirgenir.
Çin'de, bizmutun karışık konsantreleri, liç, manyetik ayırma ve / veya diferansiyel yüzdürme teknikleriyle üretilir. Konsantreler daha sonra rafine etmek için ham bizmut üretmek üzere eritilir.
En büyük bizmut üreten ülkeler Çin, Peru, Meksika (ham ve rafine) ve Belçika'dır (rafine edilmiş). 2013 yılında, ABD Jeoloji Araştırması tahmin edilen küresel dünya, bizmut üretiminin yaklaşık 17.000 metrik ton olmasını sağlamıştır.
Bununla birlikte, Çin üretimi yaklaşık yüzde 90 oranında gerçekleşti. 70'ten fazla bizmut madeniyle Çin, küresel bizmut rezervlerinin büyük çoğunluğunu da hesaba katıyor.
Başlıca bizmut üreticileri arasında Hunan Demir Dışı Grup (Çin), Shizhuyuan Yaygın (Çin), Penoles (Meksika), Sidech (Belçika) ve MCP (İngiltere) bulunmaktadır.
Uygulamalar:
Bizmutun kırılganlığı nedeniyle, metalürjik uygulamalarda metalin saf formları kullanılmamaktadır. Bununla birlikte, bakır , alüminyum , demir ve çelikte bir katkı maddesi alaşımı olarak kurşun için bir yedek olarak kullanılmakta ve sertleştirilmekte ve daha işlenebilir olan alaşımlar üretilmektedir.
Kaynaklar:
Elementimoloji ve Elemanları Multidict. Bizmut.
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
Birleşik Devletler Jeoloji Araştırmaları. Bizmut.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/