Alkuperäinen vismutti, luokka I : Alkuperäiset elementit | |
Lähes senttimetrin pituiset lamellikiteet, jotka roikkuvat vismimalmilla, louhitaan Ashiosta, Tochigin prefektuurista, Kanton maakunnasta, Honshun saarelta, Japanista | |
Kenraali | |
---|---|
CAS-numero | |
Strunz-luokka |
01.CA.05
1 elementit (Metallit ja metallien välisiä seokset; metalloidit ja epämetallien, karbidit, silisidit, nitridit, fosfideja) |
Danan luokka |
1.3.1.4
Alkuperäiset alkuaineet ja amalgaamit |
Kemiallinen kaava | Bi |
Henkilöllisyystodistus | |
Muodosta massa | 208.9804 ± 0 uma Bi 100%, |
Väri | hopeanvalkoinen ja vaaleanpunainen heijastus, kermanvalkoinen, vaaleanpunainen, punertava valkoinen, oranssinruskea; massa joskus nopeasti pilaantunut värikkäinä vaaleanpunaisina, kellertävinä, sinertävinä, jopa monivärisillä heijastuksilla. |
Kristalliluokka ja avaruusryhmä | Trigonaalinen - kuusikulmainen scalenohedric tai rhombohedron pisteryhmä ( 3 2 / m) Avaruusryhmä R 3 m |
Kristallijärjestelmä | trigonaalinen |
Bravais-verkko | kuusikulmainen a = 4,537 Å ; c = 11,38 Å ; Z = 6, V = 211,03 Ä 3 tai = 4,546 Ä ; c = 11,860 Å ; Z = 6, V = 212,46 Ä 3 |
Macle | kaksoisnapsauta {01 1 2}, joka saadaan yksinkertaisella paineella Fletcherin mukaan |
Pilkkominen | täydellinen {0001}, hyvä {10 1 1}, huono {10 1 4}, vaikea {0 2 21}, tuskin erottuva kohdasta {01 1 2}, usein raidat katkaisupinnalla |
Tauko | epäsäännöllinen, hilseilevä tai epätasainen (hauras) |
Habitus | erittäin harvinaiset kiteet ovat usein epätäydellisiä, poikkeuksellisesti enintään 12 cm: n monikiteisissä levyissä tai silloitetuissa luukiteissä; kiteet, jotka ovat yleensä epäselviä, yhdistyvät rinnakkain tai muodostavat suppiloita; keinotekoisten kiteiden olemassaolo näennäiskuutio- tai taulukonmuotoisissa suppiloissa; silloitettu tai arboressoiva aggregaatti tai kiteiden ryhmä kerroksittain tai rakeisena, rakeisena, taulukkomaisena; piikkimaisten kiteiden massa; yleensä suuret, rakeiset ja enimmäkseen lamellimassat; harvinaiset nugetit, jotka on rullattu tai kulunut veden eroosiota. |
Ystävyyskuntatoiminta | yleinen polysynteettinen |
Mohsin asteikko | 2 - 2,5 |
Linja | vaaleanpunainen pöly, joskus hopean valkoisen ja lyijyn harmaan välillä, vaalean hopea |
Kimallus | metalli- |
Kiillotettu kiilto | kermanvalkoinen, haalistuva keltaiseksi; heijastavuus 64-66,2% |
Optiset ominaisuudet | |
Pleokroismi | matala |
Ultravioletti fluoresenssi | ei fluoresoiva |
Läpinäkyvyys | läpinäkymätön |
Kemialliset ominaisuudet | |
Tiheys | 9,7 - 9,83 laskettu 9,81 |
Sulamislämpötila | välillä 270 - 272, tarkalleen 271,4 ° C: ssa |
Sulautettavuus | helppo |
Liukoisuus | liukenematon veteen, mutta liukenee aqua regiaan , hyökkää HNO 3 |
Kemiallinen käyttäytyminen | kuuma tempervalmis, kiehumispiste noin 1560-1570 ° C, puhdas tarkalleen 1564 ° C: ssa |
Fyysiset ominaisuudet | |
Magnetismi | hyvin diamagneettinen |
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |
Natiivi vismuttia on yksinkertainen kemiallinen elin puolimetallin kaavan Bi, mineraalilaji vismuttia vastaavien alkuperäisten alkuaineiden luokkaan . Se sisältää usein arseenin ja antimonin , rikin ja hopean , telluurin , raudan , lyijyn ...
Tämä hyvin harvinainen mineraali, sectile ja ei- muokattavaksi huoneenlämpötilassa, hauras ja hyvin tiheä, läpinäkymätön ja loistava metallinhohde, on ominaista geotermisen ja hydrotermisen laskimot, kuljettaa sekoitettu sulfideja ja nikkelin ja tinan , koboltin ja hopean, arseenin ja uraanin ja graniittiset kasetriittipegmatiitit, jopa topaasi ja tina Sn ja volframilaskimo W. Se on melkein aina lamellimassassa. Se on osa arseeniryhmää .
Ensimmäinen todistus sen paljastumisen Länsi-Euroopassa on peräisin XIII : nnen vuosisadan vuoristossa Erzgebirge . Saksin kaivostyöläiset Schneebergin alueelta toimittivat näytteitä alkemisteille, jotka olisivat tunnistaneet sen osittain alkuperäisen antimonin lähellä olevilla kappaleilla , joten saksalainen nimi Wismut tai Wismuth mukautettu arabialaisesta ilmaisusta bi ismid tai bi '' ithmid , joko lähellä alkuperäistä antimonia tai jolla on sen pääominaisuudet. Utelias legenda tarjoaa saksalaisen Duden-sanakirjan mukaan hämärän etymologian selittääkseen saksalaisen nykyisen termin das Wismuth . Se tarkoittaa paikkaa, jota kutsutaan pastoraaliksi die Wieseksi , nurmeksi tai tarkemmin sanottuna der Wiesenistä tulee Schneebergin kaivosalue, joka johtui XIV - luvulta ja varsinkin XVI - luvulta voimakasta kaivostoimintaa ja kaivostoimintaa, joka nimetään yleisnimellä Muth . On totta, että kaivostoiminnan tutkimus ja louhinta vaatii erityisen organisaation toimiakseen tehokkaasti. Saksalaiset tai yleissaksalaiset tutkijat ovat myös lisänneet ehdotuksia tämän raskas puolimetallin alkuperän saksaistamiseksi saadakseen suurimman arvovallan heidän oletetusti kansalliselle keskiaikaiselle metallurgialleen. Jäljelle jää ehdotus wîkschepel , sana merkityksensä Lähi saksaksi "rampa, silvotaan" viitaten verkkomainen tai luuston kiteitä vismuttitasoilla paljon yleisempää valitettavasti laboratoriossa kuin kaivostoiminnan alalla.
Topotyyppi on edelleen Schneebergin alue Erzgebirgessä. Sveitsin tutkija ja matkailija Theofrastos Bombastus von Hohenheimin (1493 - 1541) tunnetaan paremmin hänen tieteellinen nimi Magnus Paracelsius tai Paracelsus , mainitsee hänen iatrochemical kirjoituksissaan ”bisemutum” viittaamalla tähän latinisoitu perinne kuitenkin tulkita vallita. Huoneeseen.
Georg Bauer alias Agricola kuvaa tarkasti bismutummalmin uuttamista . IMA tai kansainvälinen mineralogiayhdistys pitää De veteribus et novis metallis -lehden julkaisupäivän 1546 vahvistaakseen tiedon tämän puolimetallin valmistuksesta, koska sen olemassaolo havaittiin visuaalisesti luonnollisessa tilassa. Bisemutum keskiajan latina n alkemistien on kuitenkin jo kuvattu De re metallica edellisen tekijän 1530. Siksi yhteinen hypoteesi sen hyödyntämisestä ja hienostunut käyttö, rinnastetaan sen löydön, pysähtyy ennen vuosisadan alussa vuonna 1500. Ranskassa näyttää siltä, että Jean Bodin teki bissemutin tunnetuksi kuolemanjälkeisissä julkaisuissaan vuonna 1597.
Karl Scheele ja Tobern Bergmann vuonna 1775 germaanisessa maailmassa, tai jopa Ranskassa, Claude Geoffroy nuorempi vuonna 1753 kuvaavat valistuksen aikakemikoille tämän puhtaan puolimetallin uuttamista tai eristämistä. Se on punertavanvalkoinen tai valkasharmaa metalli, kiiltävä ja erittäin tiheä, pehmeä, kova ja hauras, jonka kiteet ovat karkeasti rombohedraaleja. Canon Réné Haüy pystyi tunnistamaan akuutin rhombohedronin perusmuodon Biebergin alkuperäisestä näytteestä.
Alkuperäinen vismutti, jota kutsutaan gediegener Wismuthiksi tai jopa gewachsener Wismuth saksaksi, esiintyi kaivostyöläisten mukaan monessa muodossa:
Wismutherz nimetty tavallista vismutti malmi, mukaan lukien vismuttihohde ja mineraalien kulkue. Wismuthglanz merkitsi sulfidivismuttia. Vererderder Wismuth , Wismuthkalk , Wismuthmulm , Wismuthbeschlag olivat vastaavasti jo maanläheinen vismutti, hapetettu vismutti, kuten kalkki, vismutti hajoaa nesteen mudan tai valamisen maaperään, vismutti pestä tai hylättävä, sen vuoksi mitä tahansa peruuttamattomasti hapetetaan, sen vuoksi pestä ja erottaa kaivosjätteet keräävät erilaiset sklaget, joita ei voida vähentää välittömästi erityisellä ja kalliilla hiilellä. Verbi wismuthen tarkoittaa hitsaamista vismuttilla tina- pottajalle .
Tiheät ja hyvin muodostuneet kiteet, rombohedraalit tai pseudokuutiot, ovat harvinaisia, mutta jotkut niistä ovat kooltaan yli useita senttimetrejä. Hyvin usein erottamattomat, usein epätäydelliset kiteet muodostavat arboreskoivia tai verkkoutuneita aggregaatteja, jotka ovat yleensä luurankoisia ja ennen kaikkea massiivisia, ja lehvärakenne seuraa helpointa katkaisutasoa. Lisäksi ne ovat melkein aina lamellimassassa, tiheitä ja läpinäkymättömiä, loistavan metallisen kiillon kanssa.
Mukaan Dana luokittelun , vismutti on osa arseenista ryhmä (01-03-01) luokkaan natiivien elementtien käyttö, (ensimmäinen numeroa 01), joka käsittää yksinkertaisia elimiä tai koostuu osittain metallia tai ei-metallia osia. Tämän homosymmetric ryhmä, tilaa ryhmä R 3 m ja kohta ryhmä 3 2 / m käsittää alle vastaavan koodi:
Strunzin luokituksen mukaan se kuuluu 01.CA.05-koodattuun arseeniryhmään, jolla on vain neljä mainittua jäsentä ilman stistaita.
Sillä on sama verkko kuin puolimetalliantimonilla. Kiinteällä mineraalimetallilla on pienin sähkö- ja lämmönjohtavuus.
Se on voimakkaasti diamagneettinen. Vismuttiseokset mangaanin kanssa mahdollistavat kestomagneettien saamisen .
Tässä puolimetallissa on tuoretta leikattua metallihopeaa valkoista, vaaleanpunaisella tai punertavalla kiillolla tai sävyllä. Mutta se pilaa ilmassa, peittäen itsensä puoliksi suojaavien oksidien kerroksilla. Sitten se saa värikkäitä sävyjä hallitsevilla keltaisilla ja punaisilla sävyillä, joskus harmaaksi mustaksi. Oksidikerros ilmestyy nopeammin kosteassa ilmassa, mutta se on todella vakaa vain kuivassa ilmassa. Haalistunut vismutiitin pinta on tummanruskea.
Alkuperäinen vismutti on joskus hyvin puhdasta. Lämmitetty, sen kiteet muuttuvat hieman muokattaviksi. Sen jälkeen sulaa helposti noin 265 ° C - 271 ° C: ssa ja kiteytyy jäähdytettäessä. Nestefaasin alkutilavuus kasvaa kiinteytymisen myötä, mikä on harvinainen ominaisuus, joka jaetaan veden kanssa. Laita kuuma hiili, se haihtuu, jättäen kuumana oranssinkeltaisen pinnoitteen, josta kylmänä tulee sitruunankeltainen.
Punaiseen lämmitettynä ilmassa se muodostaa keltaisen Bi 3 O 3: n . Vismuttijauhe pelkistyy, se reagoi helposti halogeenien ja vetykaasun kanssa . Erityisesti nämä halogenoidut yhdisteet ovat erittäin haihtuvia, minkä vuoksi harvinaisen vismuttipohjaisen materiaalin vapautumisnopeuden arvioidaan olevan yli viidesosa tai 20 painoprosenttia aktiivisissa tulivuorissa. Tulivuoren pöly sisältäisi suuremman osuuden kuin maankuoressa. Radioaktiivista vismuttia 210 yhdessä lyijyn 210 ja poloniumin 210 kanssa käytetään myös merkkinä tulivuoren aerosoleille.
Vismutti sisältää usein jälkiä erilaisista alkuperäisistä yksittäisistä ruumiista, kuten edellä todettiin. Esimerkiksi kemisti Adolphe Carnot analysoi natiivin vismutin, joka oli uutettu Meymac-kerrostumasta Corrèzessa vuonna 1874, ja löysi seuraavan alkuaineen koostumuksen massaprosentteina: Bi 99, Pb 0,41 Sb 0,15 Fe 0,10 As 0, 09 S 0,06 muut epäpuhtaudet 0,19. Natiivin vismuttin luonnehdinnan ei pitäisi aiheuttaa mitään vaikeuksia, kun otetaan huomioon sen alhainen kovuus kristallikemiallinen rakenne, väri ja pinnan irisenssi pilkkoutumispinnan naarmujen takia. Saxon-kaivostyöläisten aivohalvaus kerran päivänvalossa oli usein erehtymätön. Huomaa, että natiivi antimoni ja natiivi arseeni ovat vähemmän tiheitä ja kovempia, kun taas natiivi telluuri, joka on väriltään vaaleaa ja ilman mitään tunnusomaista sävyä tai irisenssia, on myös vähemmän tiheää.
Alkuperäinen vismutti liukenee helposti typpihappoon , erityisesti kuumana ja väkevänä. Sitä hyökkää kuuma väkevä rikkihappo . Laajennettu vesiliuos antaa valkoisen sakan BiONO 3- vismuttisubnitraattia . H 2 O.
Vismutti ei liukene veteen ja useimmissa kylmissä hapoissa, kuten kloorivetyhapossa tai laimennetussa rikkihapossa, on melkein jalometalli.
Seoksen laadullinen havaitseminen käyttää vismutti Bi 3+ -ionien liuottamista typpihappoon HNO 3 . Bi 3+ -ionien liuos vedessä antaa valkoisen sakan, joka pelkistetään puolimetalliseksi mustaksi vismuttiksi stanniittiliuoksella .
Kvantitatiivinen analyysi käyttää rikkivetysaostusta. Sakka, vielä liukoinen HNO 3 , on yksinkertaisesti kuivui: se on vismuttihohde Bi 3 S 3, sen tärkein mineraali-malmi. Sen vedetön punnitus mahdollistaa vismutti-ionin määrityksen.
Neutronien tehokas sieppausosa on vismuttille erittäin pieni. Tästä syystä sitä voidaan käyttää ydinreaktoreissa jäähdytysaineena.
Vismutin myrkyllinen jalanjälki näkyy usein välituotteena antimonin ja lyijyn välillä. Nieltynä sen pöly tai suolat ovat myrkyllisiä ruoansulatuskanavan limakalvoille. Kun vesi liuottaa vismuttin orgaaniset yhdisteet helposti ja paljon vaikeampia tai harvemmin sen mineraaliyhdisteitä, nämä ovat todennäköisesti myrkyllisiä organismeille. Sana vismutismi viittaa vismuttimyrkytykseen.
Se on melko usein, mutta usein ei runsas, mineraali hopea- ja koboltti-suonista. Sitä esiintyy myös korvaavissa hydrotermisissä laskimoissa ja graniitti- tai kassiittiitti- pegmatiiteissa . Nämä suonet liittyvät happamiin magmaattisiin kiviin, joissa vismutti löytyy muiden toivottavien metallien kanssa.
Mineralogi Alexandre Brongniart havaittiin natiivi vismutin kanssa koboltti suonet Ossau laaksossa , mutta myös hopean ja galena miinat kello Tureon d'Areac etelään Laruns .
Bismuthiferous kvartsi suoneen, työnnetty hienorakeista granuliittivyöhykkeeseen , oli hyödynnetään Meymacin sisään Corrèzen päässä 1867. Kiinnostus on poimia bismite ja bismuthite , ensimmäinen mineraali mainittu on tuotteen hapettumisen toisen, joka on yleisin vismuttisulfidia. Tämä yhdistetty malmi liittyy bismuthiferous mispickel , pyriitti ja limoniitti , mutta myös natiivin vismutti erittäin suuri terät on muodostettu sen monikiteisen aggregaatteja, jotka liittyvät wolframia tai volframi, scheeliitin ja meymacite.
Toinen kvartsi laskimo Puy-les-Vignesissa Haute-Viennessa tuotti näytteitä natiivista vismuttista, johon liittyivät mineraalit scheelite, wolfram ja cassiterite. Tätä vaatimatonta talletusta hyödynnettiin Belle Époquen aikana sen wolfram-resurssista.
Alkuperäinen vismutti on paljon harvinaisempi rautasaostumissa, etenkin hematiitissa .
Mineraali yhdistys: vismuttihohde , bismutite , bismite , bismuthine , smaltine , cobaltine , kobolttihohde , nikkoliitti molybdeniittia, mispickel , scheeliitti , kassiteriitti , lyijyhohdetta , sinkkivälke , pyriitti , kuparikiisu , arsenopyriitti , limoniitti , kvartsi , breitomhauptite , bolframteite , bolframte , bolframte , bolframte , bolframte , bolframtiitti , akantiitti , natiivi hopea, natiivi arseeni, natiivi antimoni, kuubaniitti , löllingiitti , pyrrotiitti , safloriitti , skutterudiitti , hematiitti ...
Bolivialaisten vismuttien kerrostumat ovat erittäin tärkeitä. Velaquesta, lähellä La Pazia, löydettiin 11 kg: n kanta alkuperäistä vismuttia.
Alkuperäistä vismuttia käytettiin kerran hajuvedessä, farmasiassa ja lääketieteessä suolistoinfektioiden hoitamiseksi sekä lasi- ja keramiikkataiteessa. Se on mahdollinen metallilähde, koska metallurgisti sisällyttää sen seoksiinsa, joille se antaa hämmästyttävän matalan tai matalan sulamispisteen ja mekaanisen kitkanestokyvyn.
Kuten kupari tai antimoni, aivan liian harvinaisten yksinkertaisten kappaleiden luonnollisessa tilassa, vismutti uutetaan enemmän tai vähemmän hapetetuista sulfidimalmeista. Bismutiniitti on sen ensimmäinen mineraali. Tämän puhtaan puolimetallin käyttöä vaaditaan tietyille teräs- tai rautaseoksille, lasi- ja keramiikkateollisuudelle tai maaleille valkoisena pigmenttinä, lääke- ja kosmetiikkateollisuudelle sekä lääketieteelle.
Gabriel Auguste Daubrée , mineralogi ja suuri keräilijä, löydettiin lopussa 1840 on kalsiitti geode uutettu rauta kaivoksissa Framont että Vosges vuoristossa elsassilaiselle pieni lamelli- kiteitä natiivin vismutin kanssa oligist kiteitä .
Teollisuus ei ollut oikeastaan kiinnostunut vismuttista vasta vuonna 1860 huolimatta tuotannon noususta vuonna 1830. Kemistit muistavat vismuttin uuttamisen alkuperäisessä tilassaan sekoitettuna kvartsiin Böömissä, Sachsenissa tai Transilvaniassa. Troost muistuttaa kemiaa käsittelevässä alkeellisessa tutkielmassaan kallistetun valurautaputken käyttöä, joka on täytetty näillä kvartsinäytteillä ja lämmitetty, antaen sulan vismuttimetallin virrata kokoonpanon alaosaan. Kuljettaja-manipulaattorit keräsivät ilmeisesti epäpuhtaan vismuttin, joka sisälsi arseenia ja antimonia, rikkiä ... mutta hän tiesi kuinka puhdistaa karkeasti fuusiolla nitraan saatu metalli .