Висмут Bi впервые упоминается как металл, похожий на олово, в алхимических рукописях XV в. (монах Василий Валентин).
Распространение висмута в природе. Висмут – очень редкий элемент. В основном находится в связанном виде, содержится в незначительных количествах в рудах свинца (сырой свинец всегда содержит примесь висмута). Минералы висмута: висмутин (бисмутинит, висмутовый блеск) Bi2S3; бисмит (висмутовая охра) Bi2O3.
Получение висмута. Из оксидной руды висмут восстанавливают углем, а из сульфидной руды – железом при сплавлении:
Bi2O3 + 3C = 2Bi + 3CO
Bi2S3 + 3Fe = 2Bi + 3FeS
Очистку висмута проводят методом электролитического рафинирования с использованием в качестве электролита BiCl3 и HCl.
Висмут способен вытесняться цинком из растворов в полном соответствии с электрохимическим рядом напряжений металлов; оксид висмута(III) Bi2O3 легко восстанавливается до металла в токе водорода H2.
Свойства висмута. Висмут – белый с красным оттенком, хрупкий, блестящий металл. Обладает наименьшей для металлов диамагнитностью (магнитной восприимчивостью). Благороднее, чем водород, поэтому не вытесняет H2 из разбавленных растворов кислот (хлороводородной, серной). Висмут можно перевести в раствор только действием умеренно разбавленной азотной кислоты или горячей концентрированной серной кислоты:
Bi + 4HNO3 = Bi(NO3)3 + NO + 2H2O
2Bi + 6H2SO4 = Bi2(SO4)3 + 3SO3 + 6H2O
Применение висмута. Висмут – составная часть электродов для измерения pH, компонент низкоплавких сплавов различного назначения. Используется для получения соединений висмута (особенно в фармакологии), как конструкционный материал приборов для измерения напряженности магнитного поля.
Легкоплавкие висмутсодержащие сплавы: сплав Вуда, температура плавления 70*С (7- 8% Bi, 4% Pb, 2% Sn 1-2% Cd]; сплав Липовица, температура плавления 60*С (15% Bi, 8% Pb, 4% Sn, 3% Cd); сплав Розе, температура плавления 94*С (2% Bi, 1% Sn, 1% Pb).
Соединения висмута
Оксид висмута(III) Bi2O3 – желтый порошок, при прокаливании становится коричневым, температура плавления 817*С.
Гидроксид висмута(III) Bi(OH)3 – белый порошок, при 100*С переходит в метагидроксид висмута BiO(OH); амфотерными свойствами не обладает.
Нитрат висмута(III) Bi(NO3)3*5H2O – белые, легко растворимые в воде кристаллы; кислый и концентрированный растворы этой соли прозрачны. При разбавлении раствора усиливается гидролиз и выпадает малорастворимая основная соль – оксид-нитрат висмута Bi(NO3)O (ранее называвшийся нитрат висмутила). Соль Bi(NO3)3 после высушивания представляет собой белый не ядовитый порошок, используемый в медицине и в производстве косметических препаратов.
Дигидроксид-галлат висмута(III) Bi[C6H2(OH)3COO](OH)2 применяют как порошок для присыпки ран и ожогов (дерматол).
Сульфид висмута(III) Bi2S3 в виде темно-коричневого осадка выпадает из умеренно кислых растворов, содержащих ионы Bi3+, при действии сероводорода.
Получены в чистом виде некоторые соединения висмута(V), например мало растворимые в воде висмутаты натрия – желтый NaBiO3 и коричневый BaBiO4, красно-фиолетовый висмутат калия KBiO3. При подкислении азотной кислотой висмутаты переходят в полигидрат Bi2O5*nH2O (темно-красный осадок), который легко разлагается на Bi2O3 и O2.