Bismut
(
/ b ɪ z m ə θ / BIZ-M Ə T ƏTH H ) adalah unsur kimia dengan simbol Bi dan nomor atom 83. Bismut,
trivalen logam miskin , kimia menyerupai arsen dan antimon . Unsur bismut dapat terjadi secara alami uncombined, meskipun sulfida dan oksida membentuk bijih komersial penting. Para unsur bebas adalah 86% lebih padat sebagai memimpin . Ini adalah logam rapuh dengan warna putih keperakan ketika baru saja diproduksi, tetapi sering terlihat di udara dengan semburat mer ah muda karena ke permukaan oksidasi . Bismut logam telah dikenal dari zaman kuno, meskipun sampai abad ke-18, itu ser ing bingung dengan timah dan timah, yang masing-masing memiliki beberapa properti massal logam fisik. Etimologi tidak pasti, etapi mungkin berasal dari bahasa Arab bi Ismid,
yang berarti memiliki sifat-sifat
antimon [2] atau kata-kata Jerman Weisse secara massal atau wismuth yang berarti "massa putih". [3]
Bismut adalah yang paling alami diamagnetik diamagnetik dari dari semua logam, dan hanya merkuri lebih rendah memiliki konduktivitas termal . Bismut telah klasik telah dianggap sebagai unsur terberat stabil yang terjadi secara alami, dalam hal massa atom. Namun baru-baru ini, telah ditemukan sangat sedikit radioaktif: isotop hanya primordialnya bismut-209 primordialnya bismut-209 meluruh melalui peluruhan melalui peluruhan alfa ke talium-205 dengan masa paruh lebih dari satu miliar miliar kali kali perkiraan umur alam semesta . [4] Senyawa Bismut (akuntansi untuk sekitar setengah produksi bismut) b ismut) digunakan dalam kosmetik, pigmen, dan beberapa obat-obatan, terutama Pepto-Bismol . Bismut memiliki luar biasa rendah toksisitas untuk logam berat. Sebagai Toksisitas timbal telah menjadi lebih jelas dalam d alam beberapa tahun terakhir, paduan menggunakan menggun akan untuk logam bismut (saat ini sekitar sepertiga dari produksi bismut), sebagai pengganti timbal, telah menjadi bagian peningkatan kepentingan komersial bismut itu.
Isi [hide hide]]
1 Karakteristik o
1.1 Karakteristik fisik
o
1,2 Kimia karakteristik
o
1,3 Isotop
o
1,4 Terjadinya
2 Produksi o
2,1 Daur Ulang
3 Senyawa kimia o
3,1 Oksida dan sulfida
o
3,2 Bismuthine dan bismuthides
o
3,3 Halida
o
3,4 berair spesies
4 Sejarah
5 Aplikasi o
5.1 Kesehatan dan kosmetik
o
5.2 Logam dan paduan
o
5.3 Kegunaan lain sebagai senyawa
6 Toksikologi dan ekotoksikologi
7 Lihat juga
8 Referensi
9 Pranala luar
[ sunting ] Karakteristik
Bismut kristal yang menggambarkan warna pembiasan banyak warna-warni dari permukaan oksida yang
Artifisial tumbuh kristal bismut menggambarkan struktur kristal tangga-langkah, dengan sebuah kubus 1-cm dari logam bismut [ sunting ] Karakteristik fisik
Bismut adalah logam rapuh dengan warna, putih perak-merah muda, sering terjadi dalam bentuk asli dengan warna-warni oksida becek menampilkan banyak warna dari kuning menjadi biru. Spiral, tangga-melangkah struktur bismut kristal adalah hasil dari tingkat pertumbuhan yang lebih tinggi di sekitar tepi luar dari pada tepi bagian dalam. Variasi ketebalan dari lapisan oksida yang terbentuk pada permukaan kristal menyebabkan panjang gelombang cahaya yang berbeda untuk mengganggu refleksi atas, sehingga menampilkan warna pelangi. Ketika dibakar dengan
oksigen , bismut terbakar dengan biru api dan oksida yang membentuk kuning asap . [5] Its toksisitas jauh lebih rendah dibandingkan dengan tetangganya dalam tabel periodik , seperti timah, timah , telurium , antimon , dan polonium . Tidak ada logam lainnya diverifikasi untuk menjadi lebih alami diamagnetik dari bismut. [6] Ini adalah diamagnetik sebagian besar elemen alami. [7] ( Superdiamagnetism adalah fenomena fisik yang berbeda.) Dari logam apapun, ia memiliki kedua terendah konduktivitas termal [ 8] [9] (setelah merkuri ) dan tertinggi koefisien Balai [10] . Memiliki tinggi hambatan listrik . [5] Ketika disimpan dalam lapisan cukup tipis pada substrat, bismut adalah semikonduktor , bukan logam miskin . [11] Unsur bismut adalah salah satu zat yang sangat sedikit dari fase cair adalah lebih padat dari fase padat (air menjadi contoh paling terkenal). Bismut mengembang 3,32% pada solidifikasi, karena itu, adalah panjang komponen penting dari rendah leleh typesetting paduan ., di mana kompensasi atas kontraksi komponen paduan lainnya [5] [12] [13] [14] Meskipun hampir tak terlihat di alam, tinggi kemurnian bismut dapat membentuk khas, penuh warna kristal hopper . Hal ini relatif tidak beracun dan memiliki titik lebur yang rendah tepat di atas 271 ° C, jadi kristal dapat ditanam menggunakan kompor rumah tangga, meskipun kristal yang dihasilkan akan cenderung kualitas lebih rendah daripada lab-tumbuh kristal. [15] [ sunting ] Kimia karakteristik
Bismut stabil baik udara kering dan lembab pada suhu biasa. Ketika merah-panas, bereaksi dengan air untuk membuat bismut (III) oksida. [16] 2 Bi + 3 H 2 O → Bi 2 O 3 + 3 H 2 Bereaksi dengan jumlah besar fluor untuk membuat bismut (V) fluoride . [16] 2 Bi + 5 F 2 → 2 BIF 5 Bereaksi dengan sejumlah kecil fluor untuk membuat bismut (III) fluoride . [16]
2 Bi + 3 F 2 → 2 BIF 3 Hal ini juga bereaksi dengan lainnya halogen untuk membuat bismut (III) halida. [16] 2 Bi + 3 Cl 2 → 2 BiCl 3 2 Bi + 3 Br 2 → 2 BiBr 3 2 Bi + 3 I 2 → 2 3 BII Larut dalam konsentrasi asam sulfat untuk membuat bismut (III) sulfat dan sulfur dioksida . [16] 6 H 2 SO 4 + 2 Bi → 6 H 2 O + Bi 2 (SO 4) 3 + 2 3 SO Bereaksi dengan asam nitrat untuk membuat bismut (III) nitrat . Bi + 6 HNO 3 → 3 H 2 O + 3 NO 2 + Bi (NO 3) 3 Hal ini juga larut dalam asam klorida , tetapi hanya dengan oksigen hadir. [16] 4 Bi + 3 O 2 + 12 HCl → 4 BiCl 3 + 6 H 2 O [ sunting ] Isotop
Artikel utama: Isotop dari bismut Satu-satunya primordial isotop dari bismut, bismut-209 , secara tradisional dianggap sebagai isotop stabil terberat, tetapi telah lama diduga menjadi tidak stabil dengan alasan teoritis. Ini akhirnya menunjukkan pada tahun 2003, ketika para peneliti di Institut d'Astrophysique Spatiale di Orsay , Prancis, mengukur emisi alfa paruh dari 209 Bi menjadi 1,9 × 10 19 tahun , [17] selama miliar kali lebih lama dari perkiraan saat ini umur alam semesta . Karena sangat lama paruh, untuk semua aplikasi medis dan industri saat ini dikenal, bismut dapat diperlakukan seolah-olah stabil dan nonradioaktif. Radioaktivitas adalah kepentingan akademik karena bismut adalah salah satu dari beberapa elemen yang radioaktivitas diduga, dan memang prediksi teoritis, sebelum terdeteksi di laboratorium. Bismut memiliki peluruhan alfa terpanjang dikenal paruh, meskipun telurium-128 memiliki peluruhan beta ganda paruh lebih dari 2,2 × 10 24 tahun.
Beberapa isotop bismut dengan kehidupan setengah pendek terjadi dalam rantai disintegrasi radioaktif aktinium , radium , dan torium , dan banyak lagi telah disintesis secara eksperimental. Secara komersial, isotop radioaktif bismut-213 dapat diproduksi dengan membombardir radium dengan bremsstrahlung foton dari sebuah akselerator partikel linier . Pada tahun 1997, sebuah konjugasi antibodi dengan Bi-213, yang memiliki 45-menit setengah-hidup, dan meluruh dengan emisi partikel alfa, digunakan untuk mengobati pasien dengan leukemia. Isotop ini juga telah mencoba dalam pengobatan kanker, misalnya dalam terapi alfa ditargetkan (TAT) program. [18] Bismuth-213 juga ditemukan pada rantai peluruhan uranium-233 . [ sunting ] Kejadian
Dalam kerak bumi, bismut adalah sekitar dua kali lebih banyak seperti emas . Hal ini biasanya tidak ekonomis untuk tambang sebagai produk primer. Sebaliknya, biasanya diproduksi sebagai produk sampingan dari pengolahan bijih logam lainnya, terutama memimpin, tungsten (Cina), timah , tembaga, dan perak (tidak langsung) atau unsur-unsur logam lainnya. [19]
[ sunting ] Produksi Harga di New York (2007) [20]
Waktu
Harga (USD / lb.)
Desember 2000 3.85-4.15
November 2002 2.70-3.10
Desember 2003 2.60-2.90
Juni 2004
3.65-4.00
September 2005 4.20-4.60
September 2006 4.50-4.75
November 2006 6.00-6.50
Desember 2006 7.30-7.80
Maret 2007
9.25-9.75
April 2007
10.50-11.00
Juni 2007
18.00-19.00
November 2007 13.50-15.00
Bismite mineral
Bismut keluaran tahun 2005 Yang paling penting bijih bismut adalah bismutinit dan bismite . [5] Pada tahun 2005, Cina merupakan produsen top dari bismut, dengan sedikitnya 40% pangsa dunia diikuti oleh Meksiko dan Peru, laporan British Geological Survey . Bismut asli diketahui dari Australia, Bolivia, dan Cina. [3] [21] Menurut United States Geological Survey , dunia 2009 produksi tambang bismut adalah 7.300 ton, dengan kontribusi utama dari China (4.500 ton), Meksiko (1.200 ton) dan Peru (960 ton). [22] Dunia 2008 produksi kilang bismut adalah 15.000 ton, dimana China memproduksi 78%, Meksiko 8% dan Belgia 5%. [19] Perbedaan antara produksi tambang dunia bismut dan produksi kilang mencerminkan status bismut sebagai logam sampingan. Bismut perjalanan di batangan timah mentah (yang dapat berisi sampai bismut 10%) melalui beberapa tahap pemurnian, sampai dihapus oleh proses KrollBetterton atau proses Betts . Proses Kroll-Betterton menggunakan pemisahan pyrometalurgi dari timah cair kalsium-magnesium-bismut drosses mengandung logam terkait (perak, emas, seng, timah beberapa, tembaga, telurium, dan arsenik), yang dikeluarkan oleh berbagai flux dan perawatan untuk memberikan tinggi kemurnian bismut logam (lebih dari 99% Bi). Proses Betts mengambil anoda melemparkan batangan timah dan electrolyzes mereka dalam elektrolit fluorosilicate-hydrofluorosilicic asam timbal untuk menghasilkan katoda timbal murni dan lendir anoda yang mengandung bismut. Bismut akan berperilaku sama dengan yang lain dari utama tembaga, logam. Dengan demikian dunia bismut produksi dari kilang adalah statistik yang lebih lengkap dan dapat diandalkan. [23] Menurut Berita Advokat Bismuth, [20] harga untuk logam bismut dari akhir tahun 2000 sampai September 2005 berkisar antara $ 2,60 ke $ 4,15 per pon, tapi setelah periode ini harganya mulai meningkat pesat karena permintaan bismut global sebagai pengganti timbal dan lainnya
penggunaan tumbuh dengan cepat. Tambang baru di Kanada dan Vietnam dapat meringankan kekurangan, namun harga akan tetap di atas tingkat sebelumnya di masa mendatang. Harga pelanggan-masukan untuk bismut lebih berorientasi pada konsumen akhir; mulai US $ 39,40 per kilogram ($ 17,90 per pon) pada bulan Januari 2008 dan mencapai US $ 35,55 per kg (US $ 16,15 per pon) pada September 2008. [24] [ sunting ] Daur Ulang
Sedangkan bismut yang paling tersedia saat ini sebagai produk sampingan, yang keberlanjutan lebih tergantung pada daur ulang. Bismut adalah sebagian besar produk sampingan dari peleburan timah, bersama dengan perak, seng , antimon , dan logam lainnya, dan juga dari tungsten produksi, bersama dengan molibdenum dan timah , dan juga produksi tembaga. Daur Ulang bismut sulit di banyak kegunaan ujungnya, terutama karena hamburan. Mungkin yang paling mudah untuk mendaur ulang akan bismut yang mengandung paduan melebur dalam bentuk objek yang lebih besar, maka objek yang lebih besar disolder. Setengah dari konsumsi solder dunia dalam elektronik (yaitu, papan sirkuit). [25] Sebagai objek disolder mendapatkan lebih kecil atau mengandung bismut solder atau sedikit sedikit, pemulihan akan semakin lebih sulit dan kurang ekonomi, meskipun solder dengan kandungan perak yang lebih tinggi akan lebih bermanfaat pulih. Selanjutnya dalam kelayakan daur ulang akan menjadi katalis yang cukup besar dengan kandungan bismuth adil, mungkin sebagai bismut fosfomolibdat , dan kemudian bismut digunakan dalam menggembleng dan sebagai aditif bebas-mesin metalurgi. Bismuth dalam menggunakan mana yang paling banyak tersebar termasuk obat lambung ( bismut subsalisilat ), cat ( bismut vanadat ) di permukaan yang kering, pearlescent kosmetik ( bismut oksiklorida ), dan bismut-berisi peluru yang telah dipecat. Para bismut tersebar dalam menggunakan unrecoverable dengan teknologi ini. Bismuth juga dapat tersedia secara berkelanjutan dari efisiensi yang lebih besar dari penggunaan atau substitusi, kemungkinan besar didorong oleh harga yang meningkat. [ rujukan? ] Akan lebih sulit untuk mencari alternatif untuk bismut oksiklorida dalam kosmetik untuk memberikan efek pearlescent. [ rujukan? ] Namun, formula paduan banyak prajurit memungkinkan banyak alternatif.
Fakta paling penting tentang keberlanjutan bismut adalah status sampingan, yang bisa meningkatkan kelestarian (yaitu, vanadium atau nodul mangan ) atau, untuk bismut dari bijih timah, membatasi itu; bismut dibatasi. Sejauh kendala pada bismut dapat diperbaiki atau tidak akan diuji oleh masa depan baterai penyimpanan memimpin, karena 90% dari pasar dunia untuk memimpin adalah dalam baterai penyimpanan untuk bensin atau diesel kendaraan bermotor. Penilaian siklus hidup bismut akan fokus pada solder, salah satu penggunaan utama dari bismut, dan satu dengan informasi yang paling lengkap. Penggunaan energi rata-rata utama untuk solder adalah sekitar 200 MJ per kg, dengan tinggi bismut solder (58% Bi) hanya 20% dari nilai tersebut, dan tiga rendah bismut solder (2% sampai 5% Bi) berjalan sangat dekat dengan ratarata. Para pemanasan global potensi rata-rata 10 sampai 14 kg karbon dioksida , dengan solder tinggi bismut sekitar dua-pertiga dari itu dan rendah bismut solder tentang rata-rata. Potensi pengasaman untuk solder adalah sekitar 0,9-1,1 kg sulfur dioksida setara, dengan solder tinggi bismut dan satu rendah bismut solder hanya sepersepuluh dari rata-rata dan rendah bismut lain solder sekitar rata-rata. [26] Ada sangat sedikit siklus hidup informasi pada paduan bismut lain atau senyawa.
[ sunting ] Senyawa kimia Lihat juga Kategori: senyawa Bismuth Bismuth membentuk senyawa trivalen dan pentavalent; yang trivalen lebih umum. Banyak dari sifat kimianya yang mirip dengan arsen dan antimon , meskipun mereka kurang beracun dari turunan dari elemen-elemen ringan. [ sunting ] Oksida dan sulfida
Pada temperatur tinggi, uap logam menggabungkan cepat dengan oksigen, membentuk trioksida kuning, Bi 2 O 3 . [27] Pada reaksi dengan dasar, oksida ini membentuk dua seri oxyanions : Bio 2,
yang merupakan polimer dan membentuk rantai linier, dan Bio 3 -
3. Anion di Li 3 Bio 3 sebenarnya adalah anion octameric kubik, Bi 8 O 24 24,
sedangkan anion dalam Na 3 Bio 3 adalah tetrameric. [28]
Merah gelap bismut (V) oksida, Bi 2 O 5, tidak stabil, membebaskan O 2 gas pada pemanas. [29] Sulfida bismut, Bi 2 S 3 , terjadi secara alami di bijih bismut. [30] Hal ini juga diproduksi oleh kombinasi bismut cair dan belerang. [27] [ sunting ] Bismuthine dan bismuthides
Tidak seperti anggota awal kelompok 15 elemen seperti nitrogen, fosfor, dan arsen, dan mirip dengan 15 kelompok elemen sebelumnya antimon , bismut tidak membentuk stabil hidrida . Bismut hidrida, bismuthine (BiH 3), adalah endotermik senyawa yang secara spontan terurai pada suhu kamar. Hal ini stabil hanya di bawah -60 ° C [28] Bismuthides adalah intermetalik senyawa antara bismuth dan logam lainnya. [ sunting ] Halida
Para halida bismut dalam oksidasi rendah telah terbukti untuk mengadopsi struktur yang tidak biasa. Apa yang awalnya dianggap bismut (I) klorida, BiCl, ternyata senyawa kompleks yang terdiri dari Bi 5 + 9
kation dan BiCl 2 -
5
dan Bi
2
Cl 2 -
8
anion. [28] [31] The 5 Bi +
9
kation memiliki tricapped terdistorsi trigonal prismic geometri molekul, dan juga ditemukan
dalam Bi 10 Hf 3, Cl 18 yang dipersiapkan dengan mengurangi campuran hafnium (IV) klorida dan klorida bismut bismuth dengan unsur, memiliki struktur [Bi +] [Bi 5 + 9] [HfCl 2 -
. 6] 3 [28] : 50 lainnya kation bismut poliatomik juga dikenal, seperti Bi 2 + 8, ditemukan di Bi 8 (AlCl 4) 2.
[31]
Bismuth juga membentuk bromida rendah valensi dengan
struktur yang sama sebagai "BiCl". Ada monoiodide benar, BII, yang berisi rantai Bi 4 4 unit saya. BII terurai pada pemanasan ke triiodida, BII 3 , dan bismut unsur. Sebuah monobromide dari struktur yang sama juga ada. [28]
Dalam oksidasi +3 negara, bismut membentuk trihalides dengan semua halogen: BIF 3, BiCl 3, BiBr 3, dan BII 3. Semua kecuali BIF 3 yang dihidrolisis dengan air untuk membentuk kation bismuthyl, BIO +
, Sebuah oxycation bismut biasa ditemui. [28] Bismut (III) klorida bereaksi dengan hidrogen klorida dalam eter solusi untuk menghasilkan asam HBiCl 4. [32] Oksidasi +5 negara ini lebih jarang ditemui. Salah satu senyawa tersebut adalah BIF 5 , sebuah pengoksidasi kuat dan agen fluorinating. Ini juga merupakan akseptor fluorida kuat, bereaksi dengan xenon tetrafluorida untuk membentuk XEF tombol + 3
kation: [32] BIF 5 + 4 XEF → XEF + 3 BIF 6
[ sunting ] berair spesies
Dalam encer solusi, 3 Bi + ion ada di berbagai negara hidrasi, tergantung pada pH : pH berkisar <3
0-4
1-5 5-14 > 11
Jenis
Bi (H 2 O) 3 + 6
Bi (H 2 O) 5 OH 2 + Bi (H 2 O) 4 (OH) 2 + Bi (H 2 O) 3 (OH) 3 Bi (H 2 O) 2 (OH) 4 -
Spesies ini mononuklear berada dalam kesetimbangan. Spesies polynuclear juga ada, yang paling penting adalah BIO + , Yang ada dalam bentuk hexameric sebagai kompleks oktahedral [Bi 6 O 4 (OH) 4] 6 + (Atau 6 [BIO + ] · 2 H 2 O). [33]
[ sunting ] Sejarah Para Bismut adalah dari nama ca. 1660-an dan dari etimologi tidak pasti. Ini adalah salah satu dari 10 logam pertama yang telah ditemukan. Bismut muncul di 1660-an, dari usang Ger Bismuth, Wismut, Wissmuth (17c awal.);. Mungkin berkaitan dengan OHG hwiz ("putih").
[34]
The Latin Baru bisemutum adalah dari Wismuth Jerman, mungkin dari weiße Masse, " massa putih ". [35] Unsur ini bingung di awal kali dengan timah dan timah karena kemiripannya dengan elemen-elemen. Bismut telah dikenal sejak zaman kuno, sehingga tidak ada satu orang dikreditkan dengan penemuannya. Agricola , di De Natura Fossilium menyatakan bahwa bismut adalah logam yang berbeda dalam keluarga logam termasuk timah dan memimpin pada tahun 1546 berdasarkan pengamatan dari logam dan mereka sifat fisik. [36] Para penambang nama memberikan logam juga nama Argenti tectum. [37] Dimulai dengan Johann Heinrich Pott pada tahun 1738, [38] Carl Wilhelm Scheele dan Torbern Olof Bergman pada keunikan dari memimpin sebuah bismut menjadi jelas dan Claude François Geoffroy menunjukkan pada 1753 bahwa logam ini berbeda dari timah dan timah. [5] [39] "Bismut Buatan" telah umum digunakan di tempat dari logam yang sebenarnya. Alat ini dibuat dengan timah memalu menjadi lempeng tipis, dan penyemenan mereka dengan campuran putih karang gigi, sendawa , dan arsenik , dikelompokkan dalam wadah di atas nyala api. [ rujukan? ] Bismuth juga dikenal oleh suku Inca dan digunakan (bersama dengan tembaga dan timah biasa) dalam khusus paduan perunggu untuk pisau. [40]
[ sunting ] Aplikasi
Bismut memiliki beberapa aplikasi komersial, tidak ada yang berukuran besar. Mengambil AS sebagai contoh, 1.090 ton bismut dikonsumsi pada tahun 2008, dimana 55% adalah bahan kimia (termasuk obat-obatan, pigmen, dan kosmetik), 34% adalah aditif metalurgi untuk casting dan menggembleng, [41] 7% adalah paduan bismut , solder dan amunisi, dan sisanya pergi untuk penelitian dan penggunaan lainnya. [19] Pada awal 1990, para peneliti mulai mengevaluasi bismut sebagai pengganti beracun untuk timbal dalam berbagai aplikasi. [ sunting ] Kesehatan dan kosmetik
Bismut merupakan bahan dalam beberapa obat-obatan, meskipun penggunaan beberapa zat menurun. [7] Bismut subsalisilat digunakan sebagai antidiare , itu adalah bahan aktif sedemikian persiapan "Bismuth Pink" sebagai Pepto-Bismol , serta perumusan 2004 dari Kaopectate . Hal ini juga digunakan untuk mengobati beberapa gastro-intestinal penyakit lainnya. Mekanisme kerja dari zat ini masih tidak terdokumentasi dengan baik, meskipun suatu efek oligodynamic mungkin terlibat dalam setidaknya beberapa kasus. Bibrocathol merupakan senyawa yang mengandung bismut organik yang digunakan untuk mengobati infeksi mata. Bismuth subgallate itu, bahan aktif dalam Devrom, adalah digunakan sebagai deodoran internal untuk mengobati bau tak sedap dari gas dalam perut ("gas") dan feses . Senyawa Bismut dulunya digunakan untuk mengobati sifilis, dan hari ini bismut subsalisilat dan subcitrate bismut digunakan untuk mengobati tukak lambung . Bismuth subnitrate dan subcarbonate bismut juga digunakan dalam obat-obatan. [5] Bismut oksiklorida kadang-kadang digunakan dalam kosmetik. [ sunting ] Logam dan paduan
Bismut Banyak paduan rendah memiliki titik leleh dan ditemukan dalam aplikasi khusus seperti solder . Deteksi kebakaran dan perangkat sistem penindasan keamanan secara luas menggunakan Bi-In-Cd-In-Sn-Pb yang meleleh pada 47 ° C. [5]
Bismuth juga digunakan sebagai agen paduan dalam produksi besi lunak dan sebagai termokopel material. [5] [19]
Para " RoHS "Inisiatif untuk pengurangan timbal telah memperluas penggunaan bismut dalam elektronik sebagai komponen rendah mencair solder titik, sebagai pengganti tradisional timah-timah solder. [19] toksisitas rendah akan sangat penting bagi prajurit yang akan digunakan dalam peralatan pengolahan makanan dan pipa tembaga air, meskipun juga dapat digunakan dalam aplikasi lain termasuk di industri otomotif, di Uni Eropa misalnya. [42]
Bismut telah dievaluasi sebagai pengganti timbal dalam bebas-mesin kuningan untuk pipa aplikasi, [43] meskipun tidak sama dengan kinerja baja bertimbal [42]
Karena bismut adalah diamagnetik paling alami elemen, digunakan untuk levitasi diamagnetik. [44]
Telah digunakan untuk membuat bebas-mesin baja untuk properti mesin presisi. [45]
Logam ini telah digunakan untuk menggantikan timbal sebagai bahan padat misalnya di sinkers memancing. Telah digunakan sebagai pengganti memimpin dalam tembakan , peluru dan kurang-mematikan kerusuhan senapan amunisi. Para Belanda , Inggris dan AS, dan banyak negara lain sekarang melarang penggunaan tembakan memimpin untuk berburu burung lahan basah, seperti banyak burung cenderung menyebabkan keracunan karena konsumsi keliru timbal (bukan batu-batu kecil dan pasir) untuk membantu pencernaan, atau bahkan melarang penggunaan timbal untuk semua berburu, seperti di Belanda . Bismuth-timah tembakan paduan merupakan salah satu alternatif yang memberikan kinerja balistik yang sama untuk memimpin. (Alternatif lain lebih murah tetapi juga lebih berkinerja buruk adalah "baja" tembakan, yang sebenarnya adalah besi lunak.) Kurangnya sifat lunak , bagaimanapun, membuat bismut tidak cocok untuk digunakan dalam memperluas peluru berburu.
[ sunting ] Kegunaan lain sebagai senyawa
Superkonduktor. Bismut termasuk dalam BSCCO (Bismut Kalsium Oksida Tembaga Stronsium) yang merupakan kelompok senyawa superkonduktor yang sama ditemukan pada tahun 1988 di antaranya adalah superkonduktor suhu tertinggi belum diketahui dengan suhu transisi dari 110K. [46]
Subnitrate Bismut adalah komponen dari glasir yang menghasilkan permainan warna .
Bismuth telluride (semikonduktor) adalah sangat baik thermoelectric material. [47] Bi 2 Te 3
dioda digunakan dalam lemari es mobile dan pendingin CPU. Juga digunakan sebagai
detektor di inframerah spektrofotometer.
Oksida bismut ketika ada dalam bentuk delta pada suhu kamar, adalah elektrolit padat untuk oksigen. Formulir ini biasanya hanya ada di atas dan rusak di bawah ambang batas suhu tinggi, tetapi dapat Elektrodeposisi jauh di bawah suhu ini dalam larutan yang sangat basa.
Bismut vanadat adalah pigmen kuning buram dalam minyak seniman dan cat akrilik. Pigmen ini umumnya dianggap menjadi pengganti tidak beracun lightfast untuk pigmen kuning lemon seperti sulfida kadmium dan timbal / strontium / barium kromat. Tidak seperti kromat memimpin + lemon sulfat timbal, bismut vanadat tidak mudah menghitamkan dengan paparan UV. [48] [49]
Suatu katalis untuk membuat serat akrilik. [5]
Bahan dalam pelumas gemuk .
Dalam microstars berderak ( telur naga ) dalam kembang api , sebagai oksida , subcarbonate atau subnitrate. [50] [51]
Bismut oksiklorida digunakan sebagai pigmen efek khusus dalam kosmetik ( lapisan Pearlescent ). [52] [53]
[ sunting ] Toksikologi dan ekotoksikologi Bagian ini membutuhkan ekspansi . Literatur ilmiah sepakat dengan gagasan bahwa bismut dan senyawanya kurang beracun dari timbal atau tetangga lainnya tabel periodik ( antimon , polonium ) [54] dan bahwa tidak bioaccumulative. Biologisnya paruh untuk seluruh tubuh retensi adalah 5 hari tetapi dapat tetap di ginjal selama bertahun-tahun pada pasien yang diobati dengan senyawa bismut. [55] Dalam industri, dianggap sebagai salah satu logam berat beracun sedikit. Keracunan bismut ada dan kebanyakan mempengaruhi ginjal, hati, dan kandung kemih. Kulit dan pernapasan iritasi juga dapat mengikuti paparan organ masing-masing. Seperti timah,
pencahayaan untuk bismut dapat mengakibatkan pembentukan deposit hitam pada gingiva , yang dikenal sebagai garis bismut. [56] [57] Dampak lingkungan Bismut yang tidak sangat terkenal. Hal ini dianggap bahwa dampak lingkungan yang kecil, karena sebagian kelarutan rendah senyawanya. [58] informasi Terbatas Namun berarti menutup mata harus disimpan pada dampaknya. [
Jurnal Atimon Dan Bismuth PENDAHULUAN
Sesungguhnya semua unsur yang ada di alam ini mempunyai karakteristik yang berbeda beda. Sifat fisika, kimia, maupun bentuk dari unsur dalam bentuk persenyawaannya mempunyai bentuk geometri yang berbeda berdasarkan sifatnya di alam. Begitu pula dengan unsure pada golongan V A, yang lebih khususnya unsure arsen (As), Stibium (Sb) dan bismuth (Bi). Masing-masing unsur tersebut mempunyai electron valensi yang sama yaitu 5. Akan tetapi masing-masing unsur tersebut mempunyai sifat fisika maupun kimia yang berbeda. Kelimpahan masing-masing unsur arsen, stibium dan bismut di alam baik di kerak bumi maupaun di perairan mempunyai persentase yang berbeda-beda. Masing-masing unsur di atas
dalam kuantitas besar bersifat toksik. Akan tetapi di sisi lain unsure tersebut mempun yai manfaat yang banyak di kehidupan keseharian. Atas dasar tersebut, pembelajaran kimia unsur tentang golongan VA yaitu unsur arsen, stibium, dan bismut sangat penting untuk dipelajari dan dipahami dari semua sifat kimia, fisika, persenyawaannya, kelimpahan dan kegunaanya yang dapat diterapkan dalam kehidupan seharihari. Penulis 21 April 2010
Antimony 2.1 Sejarah
(Yunani: anti plus monos, logam yang tidak ditemukan sendiri). Antimon telah diketahui dalam berbagai senyawa sejak zaman kuno. Ia juga diketahui sebagai logam pada awal abad ke -17. 2.2Sumber
Unsur ini tidak banyak, tetapi ditemukan dalam 100 spesies mineral. Kadang-kadang ditemukan sendiri, tetapi lebih sering sebagai sulfide stibnit e 2.3 Kelimpahan
Bijih utama antimony (stibium) yaitu stibnite Sb2S3 yang banyak dijumpai dijumpai di Mexico, Bolivia, Afrika Selatan dan Cina. Dijumpai juga valentinit (Sb2O3) yang dikenal sebagai stibium putih.
2.4 Sifat-sifat 2.4.1 Sifat Fisika
Antimoni merupakan konduktor panas dan listrik yang buruk. Antimon dan banyak senyawanya sangat beracun. Bentuk : padat pada suhu 298 K Warna : Silver Titik didih : 1860 K Titikl eleh : 903.78 K Densitas : 6.697 g/ cm3
2.4.2 Sifat Kimia
1. Bereaksi dengan udara 4 Sb + 3O2
Sb4O6
2. Bereaksi dengan air 4Sb + 6H2O
Sb4O6 + 6H2
3. Bereaksi dengan asam 2 Sb + 6H2SO4
Sb2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2
4. Bereaksi dengan logam 2 Sb + 3 Mg2+
Mg3Sb2
2.5 Persenyawaan
2.5.1 Hidrida Antimon
Antimon membentuk stibin SbH3 yang diperoleh dari: Mg3Sb2 + 6 HCl
3 MgCl2 + 2SbH3
Hidrida ini bersifat basa dan tidak membentuk garam yang analog dengan ammonium dan posfonium, dan jika diuraikan dengan panas: 2SbH3
2Sb + 3H2
Hidrida ini bersifat reduktor yang kuat, mereduksi larutan garam perak beramoniak menjadi logam perak: SbH3 + 3 Ag+
Ag3Sb + 3H+
2.5.2 Oksida Antimon
Antimion trioksida
Antimon trioksida disediakan dengan cara memanaskan antimony atau sulfidanya dalam udara: 4Sb + 3O2
SbO6
Antimon pentoksida
Antimon pentoksida terbentuk dari reaksi antara antimon dengan asam nitrat pekat: 4Sb + 2OHNO3
10 H2O + Sb4O10 + 2 NO2
2.5.3 Halida Antimon
Trihalida
Antimon Trifluorida diperoleh dari penyulingan antara antimony dengan raksa (II) fluoridea: 3HgF2 + 2Sb
2SbF3 + 3Hg
Pentahalida
Diperoleh dari gas klor yang dialirkan di antimony triklorida: SbCl3 + Cl2
SbCl5
2.6 Ikatan
Dengan konfigurasi elektron [Kr] 4d10 5s2 5p3, unsure antimony mempunyai electron valensi 5, maka unsure antimony cenderung memenuhi aturan octet, maka unsure antimony kurang 3 elektron dan cenderung pemakaian electron bersama dan membentuk ikatan kovalen dengan orbital overlap (tumpang tindih),
contoh SbCl5, dan membentuk trigonal bipiramida
2.7 Kelimpahan
Kelimpahan di alam : 0.0004 ppm (by weight) Kelimpahan di matahari : 0.001 ppm (by weight)
Kandungan di meteorit : 0.12 ppm Di kerak bumi : 0.2 ppm Di perairan Seawater: 2 x 10- ppm
2.8 Kegunaan
Antimon digunakan di teknologi semikonduktor untuk membuat detektor inframerah, dioda dan peralatan Hall-effect. Ia dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan timbal. Baterai, logam anti friksi, senjata ringan dan tracer bullets (peluru penjejak), pembungkus kabel, dan produk-produk minor lainnya menggunakan sebagian besar antimon yang diproduksi. Senyawasenyawa yang mengambil setengah lainnya adalah oksida, sulfida, natrium antimonat, dan antimon tetraklorida. Mereka digunakan untuk membuat senyawa tahan api, enamel cat keramik, gelas dan pot.
3. Bismut 3.1 Sejarah
(Yunani: Weisse Masse, zat putih. Di kemudian hari disebut Wisuth dan Bisemutum). Pada masa awalnya, bismut sempat disangka sebagai seng dan timbal. Calude Geoffroy the Younger menunjukkan bahwa bismut beda dengan timbal pada tahun 1753. 3.2 Sumber Sumber utama dari bismut adalah yang terdapat dalam keadaan bebas dan bijih sebagai sulfide yang dikenal dengan nama bismutinit (Bi2S3), bismuth (BiO3), serta bismutit (BiO)2CO3. Negara yang kaya bijih ini Bolivia, Tasmania, Canada, dan Amerika Serikat. Kebanyakan bismut yang diproduksi di Amerika didapatkan sebagai hasil produksi
penyulingan timbal, tembaga, seng, perak dan bijih emas.
3.3 Sifat-sifat 3.3.1 Sifat Fisika
Unsur ini merupakan kristal putih, logam yang rapuh dengan campuran sedikit bewarna merah jambu. Ia muncul di alam tersendiri. Bismut merupakan logam paling diamagnetik, dan konduktor panas yang paling rendah di antara logam, kecuali raksa. Ia memiliki resitansi listrik yang tinggi dan memiliki efek Hall yang tertinggi di antara logam (kenaikan yang paling tajam untuk resistansi listrik jika diletakkan di medan magnet). ¢ Bersifat logam ¢ Membentuk kristal-kristal besar putih kemerahan ¢ Radius Atom: 1.7 Å ¢ Volume Atom: 21.3 cm3/mol ¢ Massa Atom: 208.98 ¢ Titik Didih: 1837 K ¢ Radius Kovalensi: 1.46 Å ¢ Massa Jenis: 9.75 g/cm3 ¢ Konduktivitas Listrik: 0.9 x 106 ohm-1cm-1 ¢ Elektronegativitas: 2.02 ¢ Titik Lebur: 544.59 K ¢ Entalpi Penguapan: 179 kJ/mol
Gambar.1 Bismut 3.3.2 Sifat Kimia 1. Reaksi dengan Udara 4Bi + 3O2
2Bi2O3
2. Reaksi dengan Air 2Bi + 3H2O
Bi2O3 + 3H2
3. Reaksi dengan Asam 2Bi + 6H2SO4
Bi2(SO4)3 + 6H2O+ 3SO2
4. Bereaksi dengan logam Mg 2+
2Bi + 3Mg
Mg3Bi2
Kebanyakan bismut yang diproduksi di Amerika didapatkan sebagai hasil produksi penyulingan timbal, tembaga, seng, perak dan bijih emas. 3.4 Persenyawaan
¢ Trihidrida : Bismutin (BiH3) ¢ Oksida bismut : Bismut trioksida (Bi2O3) ¢ Bismut hidroksida : Bi(OH)3 ¢ Halida — Trihalida : Bismut triklorida (BiCl3), Bismut tribromida (BiBr3), Bismut triiodida (BiI3) — Pentahalida : Bismut pentafluorida (BiF5)
3.5 Ikatan 14 10 2 Sama halnya dengan antimony, Bimut dengan konfigurasi electron [Xe] 4f 5d 6s
6p3, maka unsure antimony cenderung memenuhi aturan octet, maka unsure antimony kurang 3 elektron dan cenderung pemakaian electron bersama dan membentuk ikatan kovalen dengan orbital overlap (tumpang tindih),
Contohnya BiF5, dengan bentuk trigonal bipiramida:
3.6 Kelimpahan
Di alam: 0.0007 ppm (by weight) Matahari : 0.01 ppm (by weight) Meteor : 0.07 ppm Kerak bumi: 0.048 ppm Perairan: Permukaan Atlantik: 5.1 x 10- ppm Permukaan Pasifik : 4 x 10- ppm Dasar Pasifik: 4 x 10- ppm
3.7 Kegunaan
Digunakan sebagai magnet permanen yang terbuat dari MnBi dan diproduksi oleh US Naval Surface Weapons Center. Bismut mengembang 3.22% jika dipadatkan. Sifat ini membuat campuran logam bismut cocok untuk membuat cetakan tajam barang-barang yang dapat rusak karena suhu tinggi. Dengan logam lainnya seperti seng, kadmium, dsb. bismut membentuk campuran logam yang mudah cair yang banyak digunakan untuk peralatan keselamatan dalam deteksi dan sistim penanggulangan kebakaran. Bismut digunakan dalam memproduksi besi yang mudah dibentuk. Logam ini juga digunakan sebagai bahan thermocouple, dan memiliki aplikasi sebagai pembawa bahan bakar U235 dan U233 dalam reaktor nuklir. Garamnya yang mudah larut membentuk garam basa yang tidak terlarut jika ditambah air, suatu sifat yang kadangkadang digunakan dalam deteksi. Bismut oksiklorida banyak digunakan di kosmetik. Bismut subnitrat dan subkarbonat diguanakan di bidang kedokteran.
Kesimpulan
Unsur
As
Sb
Bi
Kelimpahan
52
64
71
(ppm)
1.8
0.20
0.008
Titik lebur (oC)
816
631
271
Titik didih (oC)
615
1587
1564
Jari-Jari kovalen ( )
1.21
1.41
1.52
Elektronegativitas
2.0
1.9
1.9
