Bismuto
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Bismuto. Metal blanco pero con tendencia rojiza, bastante denso, con punto de fusión de 271 °C.
Este elemento metálico, con simbolo Bi, de número atómico 83 y peso atómico 208.980, pertenece al grupo XV de la tabla periódica de elementos químicos. Es el elemento más metálico en este grupo, tanto en propiedades físicas como químicas.
Es uno de los pocos metales que se expanden al solidificarse. Se utiliza principalmente en aleaciones de bajo punto de fusión y para la industria electrónica.
Sumario
Propiedades
El bismuto se expande al solidificarse, esta extraña propiedad lo convierte en un metal idóneo para fundiciones. Algunas de sus aleaciones tienen puntos de fusión inusualmente bajos. Es una de las sustancias más fuertemente diamagnéticas (dificultad para magnetizarse). Es un mal conductor del calor y la electricidad, y puede incrementarse su resistencia eléctrica en un campo magnético, propiedad que lo hace útil en instrumentos para medir la fuerza de estos campos. Es opaco a los rayos X y puede emplearse en fluoroscopia.
Generales
El bismuto es un metal cristalino, blanco grisáceo, lustroso, duro y quebradizo.
Es un sólido blanco amarillento, aunque tiende a tener un tinte rosado, es muy quebradizo, duro y poco conductor del calor y de la electricidad, ademas posee un tinte rosado con una iridiscente imagen dificil de empañar.
Se expande cuando se enfría (como el agua) porque adquiere una estructura ordenada de cristales romboédricos. Es una de las sustancias más diamagnéticas (difícil de magnetizar) ya que desvía en ángulo recto los campos magnéticos.
No se altera en el aire frío, pero a alta temperatura reacciona formando trióxido de bismuto. Reacciona fácilmente con el ácido nítrico y se ataca muy lentamente con el ácido clorihídrico y ácido sulfúrico con el que produce SO2. Tiene la menor conductividad térmica de todos los elementos exceptuando al mercurio.
Posee el mayor efecto Hall de cualquier metal (es decir, tiene el mayor incremento en la resistencia eléctrica cuando se coloca en un campo magnético). Cuando se calienta en la quema de bismuto el aire toma una llama azul y la formación de humos de óxido amarillo.
Características del bismuto
- Polvo cristalino, inodoro y casi insípido.
- Inalterable a la luz.
- Casi insoluble en agua, con la cual tiene una reacción ácida.
- Soluble en acido clorhídrico, acido nítrico y acido sulfúrico medianamente concentrado.
- Se descompone a 260 °C.
Debe conservarse fuera de la acción de los vapores amoniacales y sulfhídricos.
Elemento no radioactivo
Entre los elementos no radiactivos, el bismuto tiene el número atómico y la masa atómica (208,98) más altos. Tiene un punto de fusión de 271 °C, un punto de ebullición de 1.560 °C y una densidad de 9,8 g/cm³.
El bismuto será el último elemento en desintegrarse en el universo. La vida media del elemento se estima en 20 trillones de años.
Si se obtiene vertiendo la solución de nitrato de bismuto en agua que contenga hidróxido de sodio el compuesto responde a la fórmula
6Bi2O3.5N2O5+9H2O y contiene un 80% de Bi2O3.
Si la obtención se realiza por el mismo procedimiento, sin el hidróxido de sodio, el compuesto responde a la fórmula BiONO3+5H2O, con un contenido de un 76% de Bi2O3.
Origen del nombre
No lo conocían los egipcios, ni los griegos, ni los romanos. Es el décimo metal en ser descubierto, y el primer elemento que se conoció recién en el medievo.
El “bismuto” español y el “bismuth” inglés, derivan del latín “bisemutium”, latinizado por el químico alemán Gueorguius Agrícola (Georg Bauer, 1494-1555) ―quien convirtió al latín muchas palabras alemanas de minería y técnica―, que lo hace a su vez del alemán “wismut” (de principios del 1500), que surge de la voz original “wissemat”, posiblemente relacionada con el idioma antiguo alto alemán “hwiz masse” (‘masa blanca’).
En el Diccionario etimológico de la lengua alemana (1948), de Friedrich Kluge y Alfred Götze, se afirma que deriva del griego “psimition” (que significa ‘albayalde’), del árabe “al bayad” (‘blanquecino’).
El bismuto fue conocido por los incas y utilizado (junto con los usuales cobre y estaño) en una aleación especial de bronce para cuchillos.
Todavía a mediados del siglo XVIII se confundía el bismuto con el plomo, el estaño y el cinc, debido a su parecido con esos elementos.
Desde Johann Heinrich Pott (1692-1777) en 1738, Torbern Bergman (1735-1784) y Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), se reconoció la distinción entre el plomo y el bismuto.
En 1753, el químico francés Claude François Geoffroy (1729-1753) demostró que este metal es distinto del plomo y lo aisló.
El símbolo actual Bi deriva de bismutium, tal como fue propuesto por el químico sueco Jacob Berzelius (1779-1848).
Obtención
Se estima que la corteza terrestre contiene cerca de 0.00002 % de bismuto (el doble que el oro). Existe en la naturaleza como metal libre y en minerales.
La bismutinita y la bismita son los minerales más importantes de bismuto.
Los principales productores del mundo son Bolivia, Canadá, Japón, México y Perú.
Los principales depósitos están en Sudamérica, pero en Estados Unidos se obtiene principalmente como subproducto del refinado de los minerales de cobre y plomo.
El bismuto nativo se puede obtener en Australia, Bolivia y China.
En 2016, se extrajeron de minas en todo el mundo un total de 10 200 toneladas de bismuto, y se refinaron (a partyir de la extracción de plomo, cobre, estaño, molibdeno y tungsteno) 17 100 toneladas. Los principales productores de bismuto en 2016 fueron:
- China: 11000 toneladas
- Vietnam: 2000 toneladas
- Mexico: 700 toneladas
- Japan: 428 toneladas
- otros: 100 toneladas
Aplicaciones
- Los compuestos de bismuto se utilizan en
- perfumes
- cosméticos
- barnices
- medicinas
- parches oculares
- esmaltes para cerámica
- cocción de los dorados en objetos de cerámica.
- plomadas de pesca
- equipos de procesamiento de alimentos
- reemplazo del plomo en aplicaciones de plomería (porque el plomo posee una alta toxicidad)
- reemplazo del plomo en soldaduras
- Las aleaciones de bismuto tienen baja temperatura de fusión y son ampliamente utilizados para la detección de incendios y dispositivos de supresión del sistema de seguridad.
- aplicaciones médicas
- control de las diarreas que afectan a los animales domésticos
- antiséptico.
- desodorante.
- reactivo analítico.
Curiosidades
- Hay un nombre muy curioso: "cenizas de plomo", que se le atribuyó al bismuto. Era debido a que aparecía en las chimeneas de las instalaciones metalúrgicas del plomo y del cobre, en forma de polvo que se pegaba a ellas.
- El bismano (MnBi) es un fuerte imán permanente.
- En grandes dosis causa daños al hígado y puede ser mortal.
- El cristal de bismuto fue creado en un laboratorio alemán por lo que es verdadero bismuto pero sintético.
- No solamente se ha confundido al bismuto con el antimonio o con el estaño, sino incluso con el arsénico y con el cobalto, al dar color azul al vidrio. Por este motivo Cramer en 1760 lo llamó “cobalto de bismuto”.
Fuentes
- http://fnmedicamentos.sld.cu/bismuto
- https://es.wikipedia.org/Bismuto
- http://www.uam.es/elementos-químicos
- Varios autores (1965): Diccionario químico (tomo 2, volumen I: Metales y no metales y sus compuestos). La Habana: Edición Universitaria, 1965.
