bismuto

El bismuto es un elemento químico de símbolo Bi y número atómico 83. Pertenece al grupo 15 (antes Grupo VA) de la tabla periódica, comúnmente denominados pnictógenos. El bismuto es el elemento estable más pesado y se encuentra principalmente en su forma elemental en la naturaleza, aunque también se puede encontrar en varios minerales.

En su forma pura, el bismuto es un metal quebradizo con un color blanco plateado y un tinte rosado. Tiene una alta resistencia eléctrica y una baja conductividad térmica. El bismuto no es tóxico y a veces se utiliza en aleaciones para aplicaciones como soldadura, fundición y aleaciones de bajo punto de fusión.

Una de las propiedades más interesantes del bismuto es su tendencia a formar hermosas capas de óxido iridiscentes en su superficie cuando reacciona con el aire. Esto da como resultado formaciones de cristales increíblemente coloridos, lo que hace que los cristales de bismuto sean una opción popular para los coleccionistas y para su uso en joyería y artículos decorativos.

Los minerales de bismuto son relativamente raros, pero existen. El mineral de bismuto más común es la bismutinita (Bi2S3), que a menudo se encuentra asociada con otros sulfuros metálicos como Lead, cobrey plata minerales. Otros minerales que contienen bismuto incluyen la bismita (Bi2O3) y el bismuto nativo, que se encuentra en su forma elemental pura.

En resumen, el bismuto es un elemento fascinante conocido por sus propiedades únicas, incluidas sus coloridas formaciones cristalinas y su uso en diversas aplicaciones industriales. Su presencia en forma mineral aumenta su intriga e importancia en el estudio de la geología y mineralogía.

Nombre: Del alemán weisse masse, más tarde wismuth, masa blanca.

Grupo de minerales: Arsénico grupo.

Datos de celda: Grupo espacial: R3m. a = 4.546 c = 11.860 Z = 6

Asociación: Calcopirita, arsenopirita, pirrotita, pirita, cobaltita, niquelina, breithauptita, skutterudita, safflorita, bismutinita, plata, cubanita, molibdenito, esfalerita, galena, scheelita, wolframita, calcita, baritina, cuarzo.

Propiedades químicas

Clasificación química	Nativo
Composición química	Bi

Propiedades físicas

Color	De color blanco rojizo a blanco cremoso; empaña iridiscente rosado, amarillento o azulado
racha	Blanco plateado
Lustre	Metálico
Escote	Perfecto Perfecto {0001}, Bueno {1011}, malo {1014}
Diafanidad	Opaco
Dureza Mohs	2–2.5 en la escala de Mohs
Sistema de cristal	trigonal
Tenacidad	Sectile
Densidad	9.7 – 9.83 g/cm3 (medido) 9.753 g/cm3 (calculado)

Propiedades ópticas

Bismuth exhibe varios interesantes propiedades ópticas, aunque normalmente no se le considera un actor importante en aplicaciones ópticas en comparación con otros materiales como el silicio o diversos compuestos utilizados en óptica. No obstante, aquí hay algunas propiedades ópticas del bismuto:

1. Refracción: El bismuto tiene un índice de refracción de aproximadamente 1.9 para la luz visible. Esto significa que la luz que pasa a través del bismuto o interactúa con él se refractará o doblará al entrar o salir del material.
2. Reflexión: Como la mayoría de los metales, el bismuto presenta reflectividad. Sin embargo, no es tan reflectante como otros metales como la plata o aluminio. La reflectividad del bismuto puede variar dependiendo de factores como el acabado de la superficie y la pureza.
3. Coloración: El bismuto es conocido por su capa de óxido iridiscente que se forma en su superficie cuando se expone al aire. Esta capa de óxido puede producir una variedad de colores, incluidos púrpuras, azules, verdes y amarillos. Esta propiedad hace que los cristales de bismuto sean populares con fines decorativos y artísticos.
4. Transparencia: El bismuto generalmente se considera opaco a la luz visible, lo que significa que la luz no puede atravesarlo. Sin embargo, en películas delgadas o ciertas estructuras cristalinas, el bismuto puede exhibir cierto grado de transparencia, particularmente en la parte infrarroja del espectro.
5. Fotoluminiscencia: Bajo ciertas condiciones, los compuestos de bismuto pueden exhibir fotoluminiscencia, emitiendo luz cuando son excitados por fotones. Esta propiedad se aprovecha en algunas aplicaciones, como materiales luminiscentes para pantallas y sensores.
6. Birrefringencia óptica: Algunos compuestos que contienen bismuto, particularmente ciertos cristales, exhiben birrefringencia óptica. Esto significa que tienen diferentes índices de refracción para la luz polarizada en diferentes direcciones, lo que da como resultado una doble refracción.

Si bien las propiedades ópticas del bismuto no se estudian ni se utilizan tan ampliamente como las de otros materiales, aún contribuyen a sus características únicas y lo hacen adecuado para aplicaciones específicas, particularmente en artículos decorativos, arte y ciertos estudios científicos.

Aparición

El bismuto se encuentra principalmente en la corteza terrestre y suele ocurrir en depósitos minerales junto con otros metales como plomo, cobre, zincy plata. Se considera un elemento relativamente raro, con una abundancia estimada en la corteza terrestre de alrededor de 0.2 partes por millón. Algunos de los minerales comunes donde se encuentra el bismuto incluyen:

1. Bismutinita (Bi2S3): Este es el mineral más común que contiene bismuto. Es un mineral de sulfuro y a menudo se encuentra en vetas hidrotermales asociadas con otros minerales de sulfuro como minerales de plomo, zinc y plata.
2. Bismita (Bi2O3): Este es un mineral de óxido de bismuto. Se forma en condiciones oxidantes y puede ocurrir en vetas hidrotermales y pegmatitas, así como en asociación con otros minerales que contienen bismuto.
3. Bismuto nativo: Ocasionalmente, el bismuto se presenta en su forma elemental nativa. Estos sucesos son relativamente raros, pero se pueden encontrar en ciertos entornos geológicos donde los fluidos ricos en bismuto se han enfriado y solidificado.
4. Bismuto Ocre: Esta es una mezcla de varios óxidos e hidróxidos de bismuto, que a menudo se encuentra como desgaste Producto de otros minerales que contienen bismuto.

El bismuto se obtiene normalmente como subproducto del refinado de plomo, cobre, estaño, plata y ORO minerales. También se produce como subproducto de la fundición de ciertos minerales metálicos. Además, el bismuto se puede extraer de sus minerales mediante procesos como tostado, fundición y electrólisis.

Comercialmente, el bismuto se produce principalmente en China, Perú, México y Canadá, y cantidades menores provienen de otros países. La mayor parte de la producción de bismuto se utiliza en aplicaciones metalúrgicas, así como en productos farmacéuticos, cosméticos y otros procesos industriales.

Área de usos

El bismuto encuentra aplicaciones en diversos campos debido a sus propiedades únicas y su toxicidad relativamente baja. Algunas áreas clave donde se utiliza el bismuto incluyen:

1. Metalurgia y Aleaciones: El bismuto suele estar aleado con otros metales como estaño, plomo, cadmioe indio para crear aleaciones de bajo punto de fusión. Estas aleaciones se utilizan en aplicaciones como soldadura, accesorios de plomería, fusibles eléctricos y sistemas de rociadores contra incendios.
2. Farmacéuticos: Los compuestos de bismuto, como el subsalicilato de bismuto, se usan en medicamentos para tratar trastornos gastrointestinales como indigestión, diarrea y úlceras pépticas. Los compuestos de bismuto actúan como antiácidos y agentes antimicrobianos.
3. Cosméticos: El oxicloruro de bismuto, un compuesto derivado del bismuto, se utiliza en cosméticos como bases, coloretes y sombras de ojos para proporcionar un efecto nacarado o brillante.
4. Industria nuclear: El bismuto se utiliza como material absorbente de neutrones en algunos reactores nucleares y equipos de seguridad nuclear.
5. Sistemas de detección de incendios: Los materiales que contienen bismuto se utilizan en los sistemas de detección de incendios debido a su baja conductividad térmica. Estos materiales se emplean en activadores sensibles al calor que activan los sistemas de extinción de incendios.
6. Catalizadores: Los compuestos de bismuto se utilizan como catalizadores en diversas reacciones químicas, incluso en la producción de productos farmacéuticos y de química fina.
7. Mecanizado y Lubricación: El bismuto se utiliza como lubricante en determinados procesos de mecanizado debido a sus propiedades de baja fricción. También puede servir como lubricante en determinadas operaciones de conformado de metales.
8. Pirotécnica: Los compuestos de bismuto se utilizan en fuegos artificiales y dispositivos pirotécnicos para crear efectos coloridos debido a su capacidad de producir llamas vívidas e iridiscentes cuando se encienden.
9. Blindaje contra la radiación: El bismuto se emplea en ciertos tipos de protección contra la radiación debido a su alta densidad y capacidad para absorber radiación.
10. Crecimiento cristalino: El bismuto se utiliza en la producción de monocristales para diversas aplicaciones científicas e industriales, incluidos semiconductores y dispositivos ópticos.

Estos son sólo algunos ejemplos de las diversas aplicaciones del bismuto en diferentes industrias. Su combinación única de propiedades lo hace valioso en una amplia gama de campos, desde la atención médica hasta la metalurgia y la electrónica.

Distribución

La distribución del bismuto en la naturaleza está relativamente extendida, pero tiende a presentarse en concentraciones relativamente bajas en comparación con elementos más abundantes. A continuación se muestra un desglose de su distribución:

1. Corteza terrestre: El bismuto está presente en la corteza terrestre en una concentración media de alrededor de 0.2 partes por millón (ppm). Esto lo convierte en uno de los elementos menos abundantes en la corteza terrestre.
2. Mineral Depósitos: El bismuto se encuentra típicamente asociado con otros minerales metálicos, particularmente los de plomo, cobre, zinc y plata. Se presenta en varias formas minerales, incluida la bismutinita (Bi2S3), la bismita (Bi2O3) y el bismuto nativo. Estos minerales se encuentran a menudo en vetas hidrotermales, pegmatitas y otras formaciones geológicas donde yacimientos de mineral están formados.
3. Producción global: Los mayores productores de bismuto son China, Perú, México y Canadá, aunque también se producen cantidades menores en varios otros países. China, en particular, domina la producción mundial y representa una parte significativa del suministro mundial de bismuto.
4. Subproducto de la extracción de otros metales: El bismuto se obtiene a menudo como subproducto del refinado de minerales de plomo, cobre, estaño, plata y oro. Se extrae de estos minerales mediante diversos procesos como fundición, tostación y electrólisis.
5. Uso y Distribución Industrial: Una vez extraído, el bismuto se utiliza en diversas industrias como la metalúrgica, farmacéutica, cosmética, electrónica y pirotécnica. Su distribución en estas industrias depende de factores como la demanda, la disponibilidad y consideraciones económicas.
6. Comercio Global: El bismuto y sus compuestos se comercializan a nivel mundial, y los países importan y exportan productos a base de bismuto para diversas aplicaciones. China, como mayor productor, también desempeña un papel importante en el comercio mundial de bismuto.

En general, si bien el bismuto es relativamente raro en comparación con otros elementos, todavía está ampliamente distribuido y desempeña funciones importantes en diversos sectores industriales y comerciales de todo el mundo.