Bizmut se smatra jednim od najfascinantnijih metala sa jedinstvenim svojstvima. Nalazi se u grupi 15 periodnog sistema, njegov hemijski simbol je Bi, a atomski broj je 83. Sa atomskom masom od 208.9804, bizmut je poznat od davnina i ističe se po svojoj iznenađujućoj upotrebi i karakteristikama. Ime mu potiče od njemačkog izraza "bisemutum", što zbog svog izgleda znači "bijela materija". Kroz ovaj članak ćemo detaljno istražiti njegovu povijest, porijeklo, svojstva, industrijsku upotrebu, tehnološke primjene, njenu duhovnu važnost i kako je utjecao na različite kulture, uključujući i one iz predkolumbijske Amerike.
Neka istorija
Bizmut čini 0,00002% Zemljine kore, što ga čini rijetkim metalom. Moguće ga je pronaći u čistom metalnom obliku, uprkos sličnosti sa srebrom. Njegova tačka topljenja je 271ºC, ima gustinu od 9800 kg/m³ i tačka ključanja dostiže 1560ºC. Tokom mnogih vekova, ovaj element je mešan sa drugim metalima kao što su olovo i kalaj zbog njihovih zajedničkih karakteristika. Međutim, hemičari su kroz istoriju ulagali značajne napore da ih razlikuju.
Georgius Agricola je 1546. godine bio jedan od prvih koji je jasno identificirao bizmut kao jedinstven metal, svrstavajući ga među metale koji sadrže kalaj i olovo. Ova činjenica je bila relevantna za njeno prepoznavanje u modernoj hemiji. Agricola je to opisao u svojoj čuvenoj raspravi De Re Metallica, gdje je analizirao kako su ga vadili i koristili rudari njegovog vremena.
Kasnije, 1738. godine, Carl Wilhelm Scheele, Johann Heinrich Pott i Torbern Olof Bergman potvrdili su razliku između olova i bizmuta. Konačno, 1753. godine, Claude François Geoffrey je pokazao da se bizmut razlikuje ne samo od olova, već i od kalaja. Geoffreyjeva distinkcija bila je presudna za prepoznavanje bizmuta kao jedinstvenog elementa u periodnom sistemu, a njegova upotreba se brzo proširila u raznim primjenama od davnina.
Zanimljivo je da su bizmut koristile i pretkolumbijske kulture. Inke su, na primjer, pomiješale ovaj metal s bakrom i kalajem kako bi stvorili leguru bronze koju su koristili u alatima kao što su noževi. Ovo je jedan od prvih dokaza o upotrebi bizmuta u metalnim legurama.
svojstva bizmuta
Bizmut je metal koji ima veliki broj fizičkih i hemijskih svojstava koja ga čine izuzetnim u raznim oblastima. 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 postaje prelivna kada se oksidira zbog stvaranja tankog sloja oksida na njegovoj površini. Ovaj sloj stvara spektar boja koji varira između ružičaste, plave, zelene i zlatne.
- Tvrdoća i krhkost: Bizmut je tvrd, lomljiv metal, što znači da nije savitljiv i lako se lomi pod opterećenjem, za razliku od drugih duktilnijih metala kao što su bakar ili željezo.
- Ekspanzija nakon očvršćavanja: Značajna karakteristika bizmuta je da se širi nakon stvrdnjavanja, za razliku od većine metala koji se skupljaju kada se ohlade iz rastopljenog stanja. Ovaj fenomen, koji dijeli samo nekoliko elemenata kao što su voda i antimon, čini ga odličnim materijalom za primjenu u ljevaonicama.
- Niska toplotna provodljivost: Slab je provodnik topline, što ga čini idealnim za određene industrijske primjene kao toplinski izolator.
- Niska tačka topljenja: Bizmut ima relativno nisku tačku topljenja, što olakšava njegovu upotrebu u legurama niskog taljenja, uključujući one koje se koriste u sistemima za detekciju požara i specijalnom zavarivanju.
2. Hemijska svojstva:
- Otpornost na oksidaciju: Iako blago oksidira kada je izložen vlazi, bizmut je relativno inertan na suhom zraku na sobnoj temperaturi. Kada se zagrije iznad tačke topljenja, brzo formira oksidni sloj na svojoj površini.
- Kombinacija sa ostalim elementima: Bizmut se lako veže sa halogenima, sumporom, telurom i selenom, ali ne i sa fosforom i azotom. To omogućava širok spektar primjena u hemijskoj industriji.
- Trovalentna jedinjenja: Većina jedinjenja bizmuta je trovalentna. Međutim, neki od njegovih spojeva mogu biti monovalentni ili petovalentni, što dodaje svestranost njihovoj upotrebi u sintezi složenih kemikalija. Bizmut pentafluorid je, na primjer, bitno jedinjenje u hemiji organske fluoracije.
Ponašanje bizmuta je takođe izazvalo interesovanje kao jedan od najdijamagnetnijih elemenata, koji odbija magnetna polja efikasnije od gotovo svih drugih metala. Ova nekretnina je otvorila 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 iscjeljivanju i meditaciji. Prirodno ili sintetičko kamenje bizmuta visoko je cijenjeno u energetskim terapijama. Neka od glavnih svojstava koja mu se pripisuju su:
- Aktivacija Kundalini energije: Za bizmut se kaže da stimuliše Kundalini energiju, koja prolazi kroz čakre kičme. Ovaj proces pomaže da se reaktivira ono što mnoge duhovne tradicije opisuju kao "moć svijesti".
- Jačanje duhovne veze: Stavljanje kamena bizmuta u krunsku čakru može pomoći, prema različitim vjerovanjima, u jačanju veze sa univerzalnim umom, promovirajući bolje rasuđivanje, viziju i više znanje.
- Liječenje i ravnoteža: Bizmut se takođe smatra duboko lekovitim kamenom. Vjeruje se da pomaže ljudima da se prilagode kada se osjećaju odvojeno od sebe ili drugih, ili kada iskuse usamljenost i odvojenost.
- Privlačenje pozitivnih vibracija: Još jedno svojstvo koje mu se pripisuje je sposobnost privlačenja pozitivne energije i vibracija, posebno u oblasti novca. Također se vjeruje da donosi sreću u slučaju i klađenju.
Upotreba 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 dijareje 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, nadimanja, sifilisa i drugih bolesti.
- metalurška industrija: Bizmut se široko koristi za proizvodnju legura niske tačke topljenja. Ove legure su korisne u sigurnosnim aplikacijama, kao što su uređaji za suzbijanje požara u detektorima požara, jer se tope na niskim temperaturama.
- Zamjena za olovo: Zbog toksičnosti olova, bizmut se pojavio kao netoksična zamjena u raznim industrijskim primjenama, uključujući municiju, balističke projektile i brodske balaste.
- zaštita od zračenja: Zbog svoje velike gustine i atomske težine, koristi se kao zaštitni premaz protiv rendgenskih zraka u medicinskim procedurama kao što je CT skeniranje.
- Trajni magneti: Legura bizmuta i mangana proizvodi supstancu poznatu kao bismanol, koja se koristi u proizvodnji trajnih magneta velike snage.
- kozmetika: Bizmut oksihlorid se koristi u proizvodnji kozmetičkih proizvoda kao što su senke za oči, sprejevi za kosu i lakovi za nokte zbog svoje sposobnosti da pruži prelivajući sjaj i niske razine toksičnosti.
Porijeklo i formacija
Bizmut se u prirodi može naći u različitim oblicima, iako nije element u izobilju. Obično se javlja u visokotemperaturnim hidrotermalnim naslagama i pegmatitima. Javlja se uglavnom u granularnom ili ljuskavom obliku, ali postoji iu fibroznom ili igličastom obliku.
Trenutno, zemlja s najvećom proizvodnjom bizmuta je Kina, koja daje oko 7.200 metričkih tona svake godine. Ostali veliki proizvođači uključuju Meksiko, koji daje oko 825 metričkih tona godišnje, i Rusiju, sa 40 metričkih tona. Iako ima relativno ograničeno prisustvo, uočljivo je da se glavne rezerve bizmuta nalaze u Južnoj Americi, važnom geopolitičkom faktoru u izvoznim ekonomijama ovog regiona.
Ostale zemlje koje proizvode bizmut uključuju Njemačku, Sjedinjene Države, Španjolsku, Ujedinjeno Kraljevstvo i Australiju.
Konačno, bizmut je metal sa fascinantnom istorijom i obećavajućom budućnošću. Korišten vekovima, ključni je element kako u modernim aplikacijama tako i u razvoju novih tehnologija i terapija. Njegova sposobnost da kombinuje neobična fizička svojstva sa niskom toksičnošću čini ga jednim od najzanimljivijih metala za proučavanje i upotrebu u različitim industrijama.