Висмут как металл известен с древних времен. О нем упоминают алхимики в своих книгах еще в 15 веке, наделяя самородный минерал магическими свойствами. Ученые верили в силу висмута очистить ауру человека, зарядить ее положительной энергией. Красота его кристаллов завораживает. Использование элемента в таинственных магических действиях сулит человеку изменения его духа в лучшую сторону.
Форма нахождения в природе
Облик кристаллов. Кристаллы минерала висмут очень редки; ромбоэдрические, псевдокубические. Кубические. Дендриты (скелетные кристаллы).
Двойники по (1012), часто полисинтетические; могут возникать при воздействии давления.
Агрегаты. В виде отдельных зерен, иногда в крупных выделениях (листоватых, зернистых), перистых дендритах. В кристаллах крайне редок. В некоторых месторождениях вес сплошных выделений самородного висмута достигает 22 кг.
Интересные факты
- Когда в Мексиканском заливе произошел разлив нефти, морских птиц кормили висмутом. Это делали для того, чтобы вывести нефть из организма пернатых.
- В самые первые годы после нахождения металла, его часто путали с оловом и сурьмой.
- Висмут — 83 элемент в таблице Менделеева.
- Нашли широкое применение в производственной сфере сплавы из висмута. Самым известным является сплав Вуда. Однажды с его помощью один юморист сделал чайную ложку. От обычной отличий практически не было. Но в горячей воде ложка из сплава просто стекала на дно.
Физические свойства
Оптические
- Цвет. Красноватый, серебряно-белый, обычно с пестрой, зеленой или красной побежалостью. В свежем изломе серебристо-белый с желтоватым оттенком, с течением времени появляется красноватая побежалость.
- Черта светло-серая, серебряно-белая, блестящая.
- Блеск металлический.
- Отлив — побежалость
- Прозрачность. Непрозрачен.
Механические
- Твердость 2—2,5; легко режется.
- Хрупок, но при осторожной обработке молотком иногда расплющивается. На плоскостях (0001) дает фигуры удара с расположением лучей под углом 60°
- Плотность 9,78—9,83.
- Спайность по (0001) совершенная, по (2021) хорошая; отдельность по (1012).
- Излом. зернистый.
Химические свойства
Легко растворяется в HNO3 после разбавления выпадает белый осадок; в HCl растворяется труднее. Травится HNO3(медленно вскипает и буреет), HCl (медленно буреет), FeCl3 (буреет, иризирует, выявляется структура), HgCl2(буреет).
Прочие свойства
Диамагнитен. Плавится при 271,3°. Минерал шершавый на ощупь.
Висмут в медицине
Минерал уже давно использует официальная медицина, его целебные качества не миф и не выдумки, а реальность, проверенная многочисленными опытами и фактами. Он входит в состав многих лекарственных препаратов — таблеток, присыпок, эмульсий, мазей, гелей. Косметическим средствам – помадам, туши и лакам он придает приятный, красивый блеск и продлевает срок их пригодности.
Висмут применяют в качестве противоопухолевого средства. Антисептические и вяжущие свойства минерала используют для остановки воспалительных процессов в органах ЖКТ, ним лечат язвы и гастриты, облегчают состояния при сильных болях и коликах в желудке и кишечнике, устраняют запоры.
Средства для наружного применения с висмутом хорошо заживляют раны, полученные от ожогов и порезов.
Отравиться висмутом сложно, хотя он относится к тяжелым и токсичным металлам. И все же, применять препараты с ним нужно по назначению врача, под его наблюдением, и в течение коротких сроков.
Если висмута в организме накапливается слишком много, у человека начинается аритмия, бессонница, темнеет зубная эмаль, развиваются ларингиты и фарингиты, ухудшается память. При появлении этих симптомов использование висмутосодержащих препаратов прекращают. При сильном отправлении промывают желудок.
Искусственное получение минерала
Получается путем электролиза из растворов (обычно несовершенные кристаллы) и из расплавов (наилучшие кристаллы).
Диагностические признаки
Сходные минералы. Никелин.
Узнается по слабому желтовато-красноватому оттенку побежалости, сильному металлическому блеску, совершенной спайности, низкой твердости и относительно высокой плотности. В полированных шлифах в отраженном свете похож на самородное серебро, сурьму, медь, золото, дискразит, альгодонит, мелонит. От указанных минералов отличается меньшей твердостью. Медь, в отличие от самородного висмута, обладает характерным ярким розовым цветом. Решающими признаками, отличающими самородный висмут от серебра, золота и др., являются: принадлежность к 1-й группе по относительному рельефу в шлифе, отчетливая анизотропность, спайность, двойниковое строение, быстрое потемнение на воздухе (отсутствие пестрой побежалости, характерной для серебра).
Сопутствующие минералы. Висмутовый блеск, арсенопирит, вольфрамит, топаз и др.
Свойства и описание минерала
Средневековые ученые и алхимики утверждали, что висмут наполовину состоит из серебра, но на самом деле серебра в нем меньше всего, и свойства у него совсем не серебряные.
Висмут гораздо слабее серебра во многих отношениях, но при этом сильно восприимчив к магнитному полю. На самородный висмут влияние оказывает простая вода, при попадании ее на поверхность висмута, на нем образуется красивая радужная пленка – оксид висмута.
Пленка возникает и на естественных и на искусственных кристаллах. Люди научились выращивать кристаллы висмута с необычными геометрическими формами, которые напоминают микросхемы современного электронного оборудования, пирамиды и прочие фантастические предметы и сооружения. Искусственные кристаллы различаются по цвету и форме, но при этом есть у них общее свойство – все они нереально красивы и необычны.
Висмут естественного происхождения, или самородный висмут выглядит гораздо скромнее:
В его составе присутствует целый ряд химических элементов – теллур, мышьяк, железо, сурьма, астат, сера. Такое вот соединение казалось бы несоединимых веществ.
Строение кристаллов натурального висмута – псевдо-кубическое. В структуре имеются скелетные кристаллы в виде уплощенных решеток. Агрегаты зернистые и плотные.
Цвет серебристый с розовым или красноватым оттенком и пестрыми разводами. Кристаллы непрозрачные и имеют металлический блеск. Твердость по шкале Мооса всего 2 балла.
Минерал легок в обработке, его можно резать обычным ножом. Плавится легко, температуру плавления в271 градус легко создать с помощью обычной электроплитки. Быстро растворяется в азотной кислоте.
Кристаллы висмута можно сделать дома из материала, приобретенного в магазине для химических опытов:
Месторождения
В пегматитах очень редко образует крупные скопления, ассоциируется с кварцем, полевыми шпатами, турмалином, бериллом, флюоритом, топазом, мусковитом, лепидолитом и другими минералами пегматитовых жил (Изумрудные копи в Свердловской обл., северная часть Карелии, Шерлова гора и Адун-Чилон в Читинской обл.; Южная Африка; Мадагаскар; Квинсленд в Австралии и др). Наблюдается в вольфрамовых, молибденовых, олово-мышьяковых и свинцово-цинковых рудах, приуроченных к скарнам (Лянгарское шеелито-молибденовое месторождение в Узбекистане и месторождения Зеравшано-Гиссарской горной области в Таджикистана). В высокотемпературных оловорудных, вольфрамовых и молибденовых жильных месторождениях самородный висмут наблюдается вместе с касситеритом, вольфрамитом, молибденитом, висмутином, халькопиритом и другими минералами (Акчатау, Кара-Оба и Акмая в Казахстане; Шерлова гора, Белуха, Харанор, Сохондо, Онон в Читинской обл.; вольфрамо-молибденовые месторождения Хингано-Буреинского р-на Амурской обл.; оловорудные месторождения Калбинского хребта в Казахстане; Корнуэлл в Англии; Альтенберг в Германии и др.). В среднетемпературных месторождениях самородный висмут наблюдается вместе с мышьяково-кобальтовыми и никелевыми, а также с серебряными и урановыми минералами (Яхимов в Чехии; Шнееберг, Аннаберг, Иоганнгеоргенштадт в Германии; Большое Медвежье озеро и Кобальт в Канаде; Акбулак в Казахстане; ряд месторождений в США, Боливии и других странах). Изредка самородный висмут обнаруживается в зоне окисления сульфидных месторождений, возможно, как новообразование. В некоторых россыпях встречаются гальки самородного висмута, нередко с корками гипергенных продуктов его изменения (в России — в Западной Сибири, Забайкалье, а также в Боливии, Тасмании и др.). Наиболее крупные самородки (до 22 кг) обнаружены в россыпях Тасмании.
Многочисленные рудные жилы западных Рудных гор: Шнеберг, Аннаберг, Яхимов и др.; в существенных количествах вместе с висмутином встречается в Боливии, Австралии и в других местах.
Магия висмута
Минерал с необычными свойствами в Средневековье считали символом любви, гармонии, красоты и созидания. Люди верили, что он способен менять окружение в лучшую сторону, превращать зло в добро, разрушение в творение.
Считалось, что висмут, способный принимать различные состояния, так же легко может воплотить в жизнь добрые намерения и пожелания, улучшить психическое и физическое здоровье, вселить надежду и радость в отчаявшегося человека.
Эзотерики и литотерапевты и сейчас верят в его способность очищать и укреплять ауру, создавать барьер на пути негативных энергий, и защищать своих владельцев от всевозможных напастей.
Минерал помогает в решении сложных задач, его следует брать с собой на сложные переговоры, в суд, на экзамены, конкурсы и соревнования. Литотерапевты утверждают, что он обладает способностью оказывать позитивное воздействие на мутации ДНК.
Маги применяют минерал в своих обрядах для очищения души человека, изменения его настроя, гармонизации отношений в семье или коллективе. Человек, желающий избавиться от негативных черт характера, должен постоянно носить его с собой, положительные изменения вскоре дадут о себе знать.
Лучше всего висмут будет воздействовать на представителей земных знаков Зодиака – Козерогов, Дев и Тельцов, поскольку и сам относится к стихии земли. Но и другие знаки так же могут рассчитывать на его помощь и поддержку, он никому не повредит, даже озлобленным людям его не следует опасаться. Им он поможет стать добрее, удаляя от них негативные энергии.
Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
По Кундту, показатели преломления для красного света 2,61, для белого — 2,26, для голубого — 2,13. В полированных шлифах в отраженном свете розовато-кремовый. Отражательная способность (в %): для зеленых лучей 67,5, для оранжевых — 62, для красных — 65; по Фолинсби, измеренная при помощи фотоэлемента,— 71,3. Двуотражение очень слабое. Сильно анизотропен. Наблюдается совершенная спайность по (0001), иногда скелетные формы кристаллов. Характерны пластинчатые двойники по (1012). Известны мирмекитовые срастания с висмутином, галенитом, пирротином, золотом и др.
Магические особенности
Висмут символизирует любовь, жизнь, творчество и красоту. Удивительный металл способен изменить своего владельца до неузнаваемости. С его помощью можно избавиться практически ото всех вредных привычек. Согласно легендам, висмут помогает реализовать добрые мечты и желания. Металл очищает ауру и защищает от негатива.
Висмут — незаменимый помощник в делах. Благодаря металлу можно справиться даже с самой сложной задачей. Висмут рекомендуется брать с собой на работу или важные встречи.
В давние времена висмут нередко использовался в магических ритуалах. Но и на современном этапе встречаются люди, которые искренне верят, что становятся лучше благодаря удивительному металлу.
Рекомендуется носить висмут с собой постоянно, если есть желание измениться. Положительные перемены можно будет заметить уже через несколько месяцев.
Применение висмута
Висмут применение нашел в металлургии. Элемент необходим для создания легкоплавких сплавов. Металл добавлен, к примеру, в Вуду. Он применяется в противопожарных системах. Показатель плавления сплава ниже температуры кипения воды.
Купить металл стремятся и предприятия, производящие литые изделия сложных форм. В них важно соблюсти точность параметров. Пригождается свойство висмута увеличиваться в объеме, при затвердении. Добавка металла помогает сплавам вплотную примкнуть к формам, повторить их контур на 100%.
Соединяясь с марганцем, висмут приобретает ферромагнитные свойства. Будучи помещенным в магнитное поле, сплавы и сами становятся магнитами. На их производство и пускают соединения на основе висмута и марганца. Оксиды 83-го элемента используют в производстве керамики, стекла, оптически приборов. Здесь висмут играет роль катализатора.
Препараты висмута есть на аптечных полках. В фармацевтике пригождается трибромфенолят металла, а так же, ксероформ. Эти соединения активно борются с бактериями. Поэтому, порошки с висмутом используют при заживлении ран, обеззараживании ожогов и фистул. Металл добавлен, к примеру, в мазь Вишневского. Нитрат висмута известен медикам, как вяжущее средство и умеренное слабительное. Соединение именуют викаиром.
Висмут трикалия – основа противоязвенных лекарств. Они выпускаются в форме таблеток с тонкой оболочкой. Некоторые из них прописывают и при гастритах. Так, висмута дицитрат трикалия содержат препараты Де-Нол, Тримо, Вентрисол и Пилоцид.
Соединения 83-го элемента добавляют, так же, в лекарства от сифилиса. Его возбудитель – спирохеты. Эти бактерии гибнут в присутствии висмута, связывающего сульфидные группы микроорганизмов.
Свое место висмут занял и в косметологии. Оксохлорид вещества – блестки во многих декоративны средствах. Пудра, тени, румяна с эффектом сияния нередко содержат 83-ий металл. Косметологи обратили на него внимание еще во времена Возрождения.
Тогда была мода на белоснежную кожу – признак аристократии. Азотнокислый висмут помогал представителям высшего сословия «не упасть лицом в грязь».
Соль именовали испанскими белилами и использовали в качестве пудры. Азотнокислый висмут – соль. Соли металла нужны дорожникам. Видели на трассах знаки, рисунки на которых начинают светиться, если на них направлены фары? Секрет цветовых вспышек – соли висмута.
История открытия
Висмут использовался человечеством с давних времен, однако далеко не всегда люди осознавали, что это действительно висмут, путая его с разновидностями олова, свинца или сурьмы. Упоминание об использовании висмута имеется в работах Парацельса, Григория Агриколы и многих других. Первые европейские книги также были напечатаны благодаря использованию данного металла, поскольку он стал основой для отливания шрифтов.
Внешний вид кристаллов висмута
Во многом название данного металла и характеризует тот факт, что его путали с другими металлами, поскольку при дословном переводе с арабского висмут – «подобный сурьме».
С 18-го века висмут был выделен и полноценно определен в качестве самостоятельного элемента.
Где взять висмут
По своему нахождению в природе висмут относится к категории редкоземельных металлов. При этом согласно имеющимся расчетам на одну тонну земной коры приходится примерно 2 г висмута. Стоит также отметить, что в природе практически невозможно найти самородки данного металла, в большинстве случаев его можно найти либо в качестве примеси в рудах, либо в качестве компонента минералов. Чаще всего его обнаруживают вместе со свинцовой, медной, оловянной, цинковой и вольфрамовой рудой.
Поиски висмута стали особенно актуальны, когда выяснилось, что его изотоп характеризуется радиоактивностью, которая неопасна для человека. Другой знаменательный факт заключается в том, что период полураспада висмута на многие и многие порядки больше, чем возраст Вселенной.
На текущий момент в мире имеется крайне мало месторождений чистого висмута, практически вся добыча основывается на переработке руд других металлов, которые впоследствии проходят различные обработки, чтобы выделить данный металл. Основными поставщиками сырья на рынок являются Россия, ФРГ и Монголия. В год добывается примерно 6 тысяч тонн висмута. Из-за этого особую ценность приобретает лом висмута.
Сколько стоит висмут
Цены на висмут нестабильны и колеблются в зависимости от спроса и предложения. Кроме того, они напрямую связаны с производством свинца, так как Bi присутствует в свинецсодержащих концентратах. Самая низкая цена на мировом рынке зафиксирована в 1980 г. – 3,5 $/кг. В 1989 г. она возросла до рекордной отметки в 15 долл./кг. К концу 1995 г. 1 кг висмута чистотой 99,99% стоил 8,8 долл/кг.
На российском рынке в 2016 г. ВИ1 и ВИ2 стоили 900 тыс. руб. за 1 кг, ВИ0 – 950 тыс. руб, Bi металлический – 3200 руб., висмут оксид – 930000 руб.
Сплавы
В висмутовых соединениях содержание Bi составляет 1-60%. Другие компоненты – свинец (Pb), цинк (Zn), кадмий (Cd), олово (Sn), изредка медь (Cu), сурьма (Sb). Для висмутовых сплавов характерна хрупкость, из-за чего затруднена ковка и прокатка. Зато они с успехом применяются для отливок деталей со сложной конфигурацией.
Самые известные сплавы:
- Вуда: 50% Bi, 25 % Pb, 12,5 % Sn, 12,5 % Cd. Температура плавления 65 °C. Применяется в гальванопластике, точном литье, в датчиках пожарной сигнализации,
- Розе: 25% Sn, 25% Pb, 50% Bi. Плавится при температуре 94 °C. Используется для пайки и в электрических предохранителях.
- Липовица: 27% Pb, 13% Sn, 10% Cd, 50% Bi. Переходит в жидкое состояние при 70 °C. Применяется для пайки и изготовления тонких деталей.
- Лихтенберга: 50% Bi; 30% Pb, 20% Sn; 20% Sn. Плавление при 94°C. Используется в литейном производстве.
Другие соединения:
Название сплава | Марка | Содержание висмута | Применение |
Медный | АМФ | до 0,001% | Гальванические покрытия, изготовление анодов |
Медно-никелевый | МН95-5 | до 0,002% | Машиностроение |
Медно-фосфористый | МФ9 | до 0,005% | Металлургия |
Никелевый | НХМ9 | до 0,002% | Изготовление проволоки |
Латунь литейная | ЛЦ37Мц2С2К | до 0,01% | Изготовление арматуры и антифрикционных деталей. |
Висмут с минимальным процентом примесей, изготавливаемый в слитках и гранулах, маркируется Ви1 (2% примесей), Ви0 (0,02%). Используется в медицине, химической промышленности, научных целях, металлургии.