Bismuto: Propiedades, características y para qué sirve
El bismuto es uno de los minerales nativos o elementos nativos que se suele confundir fácilmente con el plomo, el estaño, el antimonio e incluso la plata. De hecho en la antigüedad a los químicos se les hacía muy complicado separar estos elementos químicos. En este artículo se menciona todas las propiedades, características y usos generales que tiene este elemento y que va a servir.
¿Qué es el bismuto?
Química y mineralógicamente el bismuto es un metal de color blanco que se caracteriza por se cristalino y quebradizo, además, suele tener un ligero tinte rosado y amarillento. Su importancia es debido a que tiene una variedad de aplicaciones industriales en la cosmética, aleaciones metálicas, extintores y municiones.
En química, el bismuto es el elemento 83 presente en la tabla periódica y por lo tanto se considera un metal post-transición, sin embargo en diversas versiones de la tabla periódica se lo representa como un metal de transición.
¿De dónde se extrae el bismuto mineral?
Este metal se extrae principalmente de minerales que contienen bismuto, es decir que es muy poco abundante como elemento nativo. Los minerales de bismuto más comunes son la bismutina y la bismita, pero la mayor parte del metal se recupera como subproducto del procesamiento del plomo.
Propiedades físicas del bismuto como elemento
En cuanto a sus propiedades físicas, el bismuto se considera como un metal suave y de color plateado o gris, que tiene una superficie brillante que refleja una tonalidad rosada y amarillenta.
El metal es de característica frágil por lo que se rompe fácilmente y no se puede moldear o trabajar a una temperatura ambiente.
Su punto de fusión es 271 ° C (520 ° F) y su punto de ebullición es 1,560 ° C (2,480 ° F). Su densidad es de 9,78 gramos por centímetro cúbico.
El metal bismuto generalmente se expande a medida que se solidifica, es decir cuando cambia de líquido a sólido. Esta propiedad difiere de la mayoría de metales que casi siempre se contraen cuando se solidifican. Así mismo Esta característica hace que el bismuto sea útil para producir diferentes aleaciones metálicas muy útiles.
| Número atómico | 83 |
| Peso atomico | 208,98 |
| Abundancia relativa en la corteza terrestre,% | 2 × 10 −5 |
| Radio atómico, nm | 0,18 |
| Densidad a 20 ° C, g / cm 3 | 9,790 |
| Punto de fusión, ° C | 271,40 |
| Punto de ebullición, ° C | 1,564 |
| Sistema de cristal | Romboédrico |
| Calor latente de fusión, J / mol | 11,280 |
| Calor latente de vaporización, J / mol | 178.632 |
| Coeficiente de expansión lineal, K −1 | 13,5 × 10 −6 |
| A 0 ° C | 106,8 |
| A 1000 ° C | 160,2 |
| Calor específico a 25 ° C, J mol −1 K −1 | 25,5 |
Propiedades químicas del bismuto
Las propiedades químicas del bismuto van de la mano con que se combina lentamente con el oxígeno del ambiente. Esto produce el óxido de bismuto (Bi2O3) que le brinda al metal su tinte rosado y amarillento característico.
A temperaturas superiores a las ambientales, este metal se quema para formar óxido de bismuto, además este metal reacciona con la mayoría de los ácidos.
Propiedades geológicas del bismuto mineral
En geología, a este metal se lo distingue dependiendo de si aparece como elemento nativo o como parte de minerales de bismuto. Pero en general tiene una raya de color gris a gris amarillenta, además su dureza en la escala de Mohs suele ser baja desde 2 a 4.5.
El mineral cristaliza en el sistema ortorrómbico y cristalino.
| Tipo | Elemento nativo, mineral nativo |
| Proveniencia | Sulfuros (bismutinita), óxido (bismita) |
| Fórmula química | Bi2S3 (bismutinita), Bi2O3 (bismita) |
| Raya | Gris plomo (bismutinita), gris a amarillo (bismita) |
| Dureza de Mohs | 2 (bismutinita), 4,5 (bismita) |
| Sistema cristalino | Ortorrómbico (bismutinita), monoclínico (bismita) |
| Color | Gris plomo a blanco estaño, con un amarillento o iridiscente (bismutinita); verde grisáceo, amarillo verdoso a amarillo brillante (bismita) |
| Lustre | Metálico (bismutinita), mate, terroso (bismita) |
| Fractura | Desigual (bismutinita) |
Isótopos del bismuto
El bismuto es un metaloide sin propiedades mecánicas útiles. Se utiliza principalmente como componente de aleación en aleaciones fusibles. Solo se conoce un isótopo estable, 209 Bi, pero hay varios isótopos inestables ( 199 Bi– 215 Bi).
Los isótopos con un número de masa> 210 se encuentran en las cadenas de desintegración natural de los elementos radiactivos. Se han formado isótopos con un número de masa <208 en transformaciones nucleares. El volumen del metal fundido aumenta aproximadamente un 3% al solidificarse.
Yacimientos y ocurrencia
La mayor parte del mineral de bismuto se extrae y produce en minas de China, México y Bolivia. De hecho es en Bolivia que este metal es lo suficientemente abundante como para producirlo de forma primaria, en los otros países el metal es un subproducto de la extracción de otros metales.
El bismuto es un metal de precio moderado, que cuesta más que el cobre, el plomo y el zinc, pero mucho menos que el oro o la plata. Además, una parte importante de la producción mundial de bismuto proviene de las pequeñas cantidades de bismuto en minerales de otros metales, que se recupera en Bélgica y Japón a partir de minerales extranjeros que se envían a esos países para su fundición.
Estados Unidos produce pequeñas cantidades de bismuto mediante el reciclaje. El bismuto reciclado representa menos del 5% del consumo estadounidense.
¿Para qué sirve el bismuto?
La aplicación más importante del bismuto es en el sector de las aleaciones metálicas, que se se utilizan en la fabricación de extintores de incendios, tapones de seguridad para tanques que almacenan combustibles, soldaduras y más. El resto de bismuto que no se utiliza en aleaciones se usa para cerámica, pinturas y catalizadores químicos.
- Se utiliza como catalizador en el proceso de fabricación de fibras sintéticas y de caucho.
- El bismuto metálico es relativamente inerte y no tóxico. Ha reemplazado al plomo tóxico en muchas aplicaciones como plomería, balas, perdigones, aleaciones metálicas, soldadura y otras aplicaciones.
- En cuarto lugar, muchas aleaciones con este metal son relativamente blandas y maleables. Maleable significa que un metal se puede martillar en láminas delgadas. El bismuto se alea con hierro para crear lo que se conoce como «hierros maleables».
- Los compuestos de bismuto se utilizan en medicamentos para el malestar estomacal (de ahí el nombre de marca registrada Pepto-Bismol), el tratamiento de úlceras de estómago, cremas calmantes y cosméticos.
- El metal bismuto reemplaza al plomo en algunos esmaltes y pinturas cerámicas, porque el bismuto no es tóxico.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
