Bizmut se smatra jednim od najfascinantnijih metala s jedinstvenim svojstvima. Smješten u skupini 15 periodnog sustava, njegov kemijski simbol je Bi, a njegov atomski broj je 83. S atomskom masom od 208.9804, bizmut je poznat od davnina i ističe se svojom iznenađujućom upotrebom i karakteristikama. Ime mu dolazi od njemačkog izraza "bisemutum", što zbog izgleda znači "bijela tvar". U ovom ćemo članku detaljno istražiti njegovu povijest, podrijetlo, svojstva, industrijsku upotrebu, tehnološku primjenu, njegovu duhovnu važnost i kako je utjecao na različite kulture, uključujući one u pretkolumbovskoj Americi.
Povijest
Bizmut čini 0,00002% Zemljine kore, što ga čini rijetkim metalom. Moguće ga je pronaći u čistom metalnom obliku, unatoč sličnosti sa srebrom. Talište mu je 271ºC, gustoća mu je 9800 kg/m³, a vrelište doseže 1560ºC. Stoljećima se ovaj element brkao s drugim metalima poput olova i kositra zbog njihovih zajedničkih karakteristika. Međutim, kemičari su kroz povijest ulagali značajne napore u njihovo razlikovanje.
Georgius Agricola je 1546. godine bio jedan od prvih koji je jasno identificirao bizmut kao jedinstveni metal, svrstavajući ga među metale koji sadrže kositar i olovo. Ova je činjenica bila relevantna za njegovo prepoznavanje u modernoj kemiji. Agricola ga je opisao u svojoj poznatoj raspravi De Re Metallica, gdje je analizirao kako su ga vadili i koristili rudari njegova vremena.
Kasnije, 1738. godine, Carl Wilhelm Scheele, Johann Heinrich Pott i Torbern Olof Bergman potvrdili su razliku između olova i bizmuta. Konačno, 1753. Claude François Geoffrey pokazao je da se bizmut razlikuje ne samo od olova, već i od kositra. Geoffreyeva razlika bila je ključna za prepoznavanje bizmuta kao jedinstvenog elementa u periodnom sustavu, a njegova se upotreba brzo proširila u raznim primjenama od davnih vremena.
Zanimljivo je da su bizmut koristile i pretkolumbovske kulture. Inke su, primjerice, miješale ovaj metal s bakrom i kositrom kako bi stvorile leguru bronce koju su koristili u alatima poput noževa. Ovo je jedan od prvih dokaza o upotrebi bizmuta u metalnim legurama.
svojstva bizmuta
Bizmut je metal koji ima veliki broj fizičkih i kemijskih svojstava koja ga čine izuzetnim u raznim područjima. Zatim ćemo detaljno opisati glavne karakteristike koje definiraju ovaj element i njegove primjene.
1. Fizička svojstva:
- Izgled: Bizmut se razlikuje po sivkasto-bijeloj boji koja oksidacijom postaje prelijepa zbog stvaranja tankog sloja oksida na površini. Ovaj sloj stvara spektar boja koje variraju između ružičaste, plave, zelene i zlatne.
- Tvrdoća i krhkost: Bizmut je tvrd, krhak metal, što znači da nije savitljiv i lako se lomi pod pritiskom, za razliku od drugih duktilnijih metala poput bakra ili željeza.
- Ekspanzija nakon skrućivanja: Značajna karakteristika bizmuta je da se širi nakon skrućivanja, za razliku od većine metala koji se skupljaju kada se ohlade iz rastaljenog stanja. Ovaj fenomen, zajednički samo s nekoliko elemenata kao što su voda i antimon, čini ga izvrsnim materijalom za primjenu u ljevaonicama.
- Niska toplinska vodljivost: Loš je vodič topline, što ga čini idealnim za određene industrijske primjene kao toplinski izolator.
- Nisko talište: Bizmut ima relativno nisko talište, što olakšava njegovu upotrebu u legurama niskog tališta, uključujući one koje se koriste u sustavima za otkrivanje požara i specijalno zavarivanje.
2. Kemijska svojstva:
- Otpornost na oksidaciju: Iako lagano oksidira kada je izložen vlazi, bizmut je relativno inertan na suhom zraku na sobnoj temperaturi. Kada se zagrije iznad točke taljenja, brzo stvara oksidni sloj na svojoj površini.
- Kombinacija s drugim elementima: Bizmut se lako veže s halogenima, sumporom, telurijem i selenom, ali ne i s fosforom i dušikom. To omogućuje širok raspon primjena u kemijskoj industriji.
- Trovalentni spojevi: Većina spojeva bizmuta su trovalentni. Međutim, neki od njegovih spojeva mogu biti monovalentni ili peterovalentni, što dodaje svestranost njihovoj upotrebi u sintezi složenih kemikalija. Bizmut pentafluorid, na primjer, bitan je spoj u kemiji organskog fluoriranja.
Ponašanje bizmuta također je potaknulo zanimanje kao jednog od najdijamagnetnijih elemenata, koji odbija magnetska polja učinkovitije od gotovo svih drugih metala. Ovo imanje je otvorilo vrata za buduća istraživanja i tehnološke primjene.
Svojstva bizmuta u duhovnim stvarima
Bizmut ne samo da ima važna fizička svojstva, već mu se pripisuju i značajna duhovna svojstva, posebno u energetskom liječenju i meditaciji. Prirodno ili sintetsko kamenje bizmuta vrlo je cijenjeno u energetskim terapijama. Neka od glavnih svojstava koja mu se pripisuju su:
- Aktivacija Kundalini energije: Za bizmut se kaže da stimulira Kundalini energiju, koja prolazi kroz čakre kralježnice. Ovaj proces pomaže reaktivirati ono što mnoge duhovne tradicije opisuju kao "moć svijesti".
- Jačanje duhovne veze: Postavljanje kamena bizmuta u krunsku čakru može pomoći, prema različitim vjerovanjima, ojačati vezu s univerzalnim umom, promičući bolje prosuđivanje, viziju i više znanje.
- Iscjeljenje i ravnoteža: Bizmut se također smatra duboko ljekovitim kamenom. Vjeruje se da pomaže ljudima da se prilagode kada se osjećaju nepovezano sa sobom ili drugima, ili kada dožive usamljenost i odvojenost.
- Privlačenje pozitivnih vibracija: Još jedno svojstvo koje mu se pripisuje je sposobnost privlačenja pozitivnih energija i vibracija, posebno u području novca. Također se vjeruje da donosi sreću na sreću i klađenje.
Primjena bizmuta
Bizmut ima vrlo raznoliku primjenu zahvaljujući svojim svojstvima. Neke od glavnih trenutnih upotreba bizmuta uključuju:
- Farmaceutska industrija: Bizmut je ključna komponenta u proizvodnji lijekova protiv proljeva kao što je bizmut subsalicilat, poznatiji kao aktivni sastojak u proizvodima kao što je Pepto-Bismol®. Osim toga, koristi se u liječenju očnih i bakterijskih infekcija, alergija, nadutosti, sifilisa i drugih bolesti.
- Metalurška industrija: Bizmut se široko koristi za proizvodnju legura niskog tališta. Ove legure su korisne u sigurnosnim primjenama, kao što su uređaji za suzbijanje požara u detektorima požara, jer se tope na niskim temperaturama.
- Vodeća zamjena: Zbog toksičnosti olova, bizmut se pojavio kao netoksična zamjena u raznim industrijskim primjenama, uključujući streljivo, balističke projektile i brodske balaste.
- Zaštita od zračenja: Zbog svoje velike gustoće i atomske težine, koristi se kao zaštitni premaz protiv X-zraka u medicinskim postupcima kao što je CT skeniranje.
- Trajni magneti: Legura bizmuta i mangana proizvodi tvar poznatu kao bizmanol, koja se koristi u proizvodnji trajnih magneta velike snage.
- kozmetika: Bizmutov oksiklorid koristi se u proizvodnji kozmetičkih proizvoda kao što su sjenila za oči, sprejevi za kosu i lakovi za nokte zbog svoje sposobnosti da pruži prelijevi sjaj i niske razine toksičnosti.
Podrijetlo i nastanak
Bizmut se u prirodi može naći u različitim oblicima, iako nije rasprostranjen element. Općenito se javlja u visokotemperaturnim hidrotermalnim naslagama i pegmatitima. Uglavnom se javlja u zrnastom ili ljuskastom obliku, ali postoji iu vlaknastom ili igličastom obliku.
Trenutno, zemlja s najvećom proizvodnjom bizmuta je Kina, koja doprinosi s oko 7.200 metričkih tona svake godine. Drugi veliki proizvođači uključuju Meksiko, koji doprinosi s oko 825 metričkih tona godišnje, i Rusiju, s 40 metričkih tona. Iako ima relativno ograničenu prisutnost, važno je da se glavne rezerve bizmuta nalaze u Južnoj Americi, važnom geopolitičkom čimbeniku u izvoznim gospodarstvima ove regije.
Ostale zemlje koje proizvode bizmut su Njemačka, Sjedinjene Države, Španjolska, Velika Britanija i Australija.
Konačno, bizmut je metal s fascinantnom poviješću i obećavajućom budućnošću. Korišten stoljećima, ključni je element kako u modernim primjenama tako iu razvoju novih tehnologija i terapija. Njegova sposobnost kombiniranja neobičnih fizičkih svojstava s niskom toksičnošću čini ga jednim od najzanimljivijih metala za proučavanje i upotrebu u raznim industrijama.