Висмут

Висмут (англ. Bismuth) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 83. Обозначается символом Bi (лат. Bismuthum). Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл.

В идеальных условиях внешний вид висмута очень необычный. Формы его кристаллов напоминают фигуру, стремящуюся к пирамиде.

Галерея

История и происхождение названия

Предположительно латинское Bismuthum или bisemutum происходит от немецкого weisse Masse, «белая масса».

В Средневековье висмут часто использовался алхимиками во время опытов. Добывающие руду шахтёры называли его tectum argenti, что означает «производство серебра», при этом они считали, что висмут был наполовину серебром.

Висмут использовали не только в Европе. Инки применяли висмут в процессе изготовления холодного оружия, из-за него мечи отличались особой красотой, а их блеск был вызван радужным окислением, которое являлось следствием образования на поверхности металла тонкой плёнки оксида висмута.

Однако висмут не был отнесён к самостоятельному элементу, и полагали, что он является разновидностью свинца, сурьмы или олова. Впервые о висмуте упоминается в 1546 году в трудах немецкого минералога и металлурга Георгиуса Агриколы. В 1739 году немецким химиком Поттом И. Г. было установлено, что висмут является всё-таки отдельным химическим элементом. Через 80 лет шведский химик Берцелиус впервые ввёл символ элемента Bi в химическую номенклатуру.

Нахождение в природе

Содержание висмута в земной коре — 2⋅10−5 % по массе, в морской воде — 2⋅10−5 мг/л.

В рудах находится как в форме собственных минералов, так и в виде примеси в некоторых сульфидах и сульфосолях других металлов. В мировой практике около 90 % всего добываемого висмута извлекается попутно при металлургической переработке свинцово-цинковых, медных, оловянных руд и концентратов, содержащих сотые и иногда десятые доли процента висмута.

Висмутовые руды, содержащие 1 % и выше висмута, встречаются редко. Минералами висмута, входящими в состав таких руд, а также руд других металлов, являются висмут самородный (содержит 98,5—99 % Bi), висмутин Bi₂S₃ (81,30 % Bi), тетрадимит Bi₂Te₂S (56,3—59,3 % Bi), козалит Pb₂Bi₂S₅ (42 % Bi), бисмит Bi₂O₃ (89,7 % Bi), бисмутит Bi₂CO₃(OH)₄ (88,5—91,5 % Bi), виттихенит Cu₃BiS₃, галеновисмутит PbBi₂S₄, айкинит CuPbBiS₃.

Генетические группы и промышленные типы месторождений

Висмут в повышенных концентрациях накапливается в месторождениях различных генетических типов: в пегматитах, в контактово-метасоматических, а также в высоко- и среднетемпературных гидротермальных месторождениях. Собственно висмутовые месторождения имеют ограниченное распространение и обычно этот металл образует комплексные руды с другими металлами в ряде рудных формаций гидротермальных месторождений. Среди них выделяются следующие:

Вольфрам-медно-висмутовые
Месторождения пятиэлементной формации (Co-Ni-Bi-Ag-U)
Золото-висмутовые
Мышьяк-висмутовые
Медно-висмутовые
Кварц-висмутовые

Мировая добыча и потребление висмута

Висмут — достаточно редкий металл, и его мировая добыча/потребление едва превышает 6000 тонн в год (от 5800 до 6400 тонн в год).

Месторождения

Известны месторождения висмута в Германии, Монголии, Боливии, Австралии, Перу, России, а также в других странах.

Стоимость

Цены на висмут на мировом рынке неустойчивы, что определяется как колебанием спроса и предложения, так и падением или ростом производства свинца, которое приводит соответственно к росту или снижению производства висмута, являющегося ценным сопутствующим материалом в свинецсодержащих концентратах. Начиная с 1970-х годов самая низкая цена висмута составляла 3,5 долл./кг и отмечалась в 1980 г., а самая высокая — 15 долл./кг — в 1989 г. В конце 1995 г. цена на висмут чистотой 99,99 % составляла 8,8 долл./кг.

Цены за килограмм продукта со склада в США за период с января по сентябрь поднялись на 8,8 доллара США (с 19,80 до 28,60 долларов за килограмм (франко-борт)).

Цены на слитки висмута со склада в Роттердаме с января по сентябрь 2011 года возросла на 4,2 доллара (с 22,20 до 26,40 долларов за килограмм (СИФ)).

В зависимости от степени чистоты металла висмут разделяют на несколько марок. В порядке увеличения степени чистоты это марки Ви2, Ви1, Ви00, ГОСТ 10928-90 нормирует содержание примесей в этих марках не более 3 %, 2 % и 0,02 % соответственно. Выпускаются также особо чистые марки висмута Ви000, Ви0000. Цена на металлический висмут существенно зависит от его чистоты. Средневзвешенная цена на мировом рынке на конец 2016 г. составляла около 10 $/кг. Покупателями марок высокой степени очистки являются научные центры, в частности висмут используют для синтеза других элементов.

Применение

Металл входит в состав специального сплава, который плавиться при очень низких температурах. Датчики из такого материала способны реагировать даже на малейшие изменения температуры в помещениях.

Самой древней профессией висмута остается медицина. Начиная с семнадцатого века, им лечили диарею и холеру. Современная фармацевтика – главный потребитель этого минерала. Из металла делают антисептики, препараты против язв, ожогов и сифилиса. Применение висмута при лучевой терапии злокачественных опухолей считается одним из самых перспективных методов борьбы с подобными заболеваниями.

Материал из Недро.вики - горная энциклопедия