Bizmut Nedir?

Bizmut kırılgan, kristal, hafif pembe tonlu beyaz bir metaldir. Kozmetikler, alaşımlar, yangın söndürücüler ve mühimmat dahil olmak üzere çeşitli kullanım alanları vardır. Muhtemelen en iyi Pepto-Bismol gibi mide ağrısı ilaçlarının ana maddesi olarak bilinir.

Periyodik elementler tablosunda 83. element olan bizmut, geçiş sonrası bir metaldir. (Periyodik tablonun farklı versiyonları onu bir geçiş metali olarak göstermektedir). Geçiş metalleri – bakır, kurşun, demir, çinko ve altını içeren en büyük element grubu – çok serttir, erime noktaları ve kaynama noktaları yüksektir. Geçiş sonrası metaller geçiş metallerinin bazı özelliklerini paylaşır ancak daha yumuşaktır ve daha zayıf iletkenlik gösterir. Aslında bizmutun elektrik ve ısı iletkenliği bir metal için alışılmadık derecede düşüktür. Ayrıca, kalıplar, yangın dedektörleri ve yangın söndürücüler için kullanılabilen alaşımlar oluşturmasını sağlayan özellikle düşük bir erime noktasına sahiptir.

Yakın zamana kadar bizmut, hala kararlı bir çekirdeğe sahip olan en ağır element olarak kabul ediliyordu. Ancak 2003 yılında Fransız araştırmacılar bizmutun talyuma dönüştüğünü, ancak bunun son derece uzun bir yarı ömre sahip olduğunu keşfettiler: yaklaşık 20 milyar milyar yıl. Başka bir deyişle, 14 milyar yıl önce evrenin başlangıcında 100 gram bizmut-209 (doğal izotop) mevcut olsaydı, yaklaşık 99.9999999 gramı bugün hala etrafta olurdu.

Element Özellikleri

Atom numarası (çekirdekteki proton sayısı): 83
Atomik sembol (elementlerin periyodik tablosunda): Bi
Atomik ağırlık (atomun ortalama kütlesi): 208.98040
Yoğunluk: Santimetreküp başına 9,79 gram (inç küp başına 5,6 ons)
Oda sıcaklığında faz: katı
Erime noktası: 520,53 Fahrenheit derece (271,4 Santigrat derece)
Kaynama noktası: 1,564 F (2,847 C)
Doğal izotop sayısı (aynı elementin farklı nötron sayısına sahip atomları): 1
En yaygın izotop: Bi-209

Bizmutun Keşfi

Bizmut 1400’lü yılların başlarında bilinmesine rağmen, düşük erime noktasına sahip ağır bir metal olduğu için sıklıkla kurşunla karıştırılıyordu. Fransız kimyager Claude Geoffroy the Younger, 1753 yılında bizmutun kurşundan farklı olduğunu kanıtlayan ilk kişi oldu.

“Bizmut” kelimesi Eski Almanca bir kelime olan “weissmuth” veya “beyaz madde “nin Latinceleştirilmiş bir versiyonudur ve muhtemelen adını elementin beyaz oksitinden almıştır.

Bizmut Kaynakları

Doğal olarak oluşan bizmut, yer kabuğunda hem saf metal olarak hem de çeşitli bileşiklerde diğer elementlerle birleştirilmiş olarak küçük miktarlarda bulunur. Bizmutun en büyük kaynağı bizmutinit veya bizmut sülfür (Bi2S3) mineralinde bulunur. Bizmut tipik olarak Bolivya, Peru, Japonya, Meksika ve Kanada’da bulunan kurşun, bakır, kalay, gümüş ve altın cevherlerinin rafine edilmesinde bir yan ürün olarak elde edilir.

Bizmutun Özellikleri

Diğer metallerle karşılaştırıldığında bizmut en diyamanyetik olanıdır; yani mıknatıslanmaya karşı direnç gösterir ve manyetik alan tarafından itilir. Ayrıca düşük elektrik iletkenliğine ve Hall etkisi olarak adlandırılan bir özellik olan manyetik bir alana yerleştirildiğinde en büyük elektrik direncine sahiptir.

Çok düşük bir termal iletkenliğe sahiptir. Cıva hariç diğer tüm metallerden daha düşüktür. Ayrıca, özellikle kalay ve kurşun ile alaşımlandığında nispeten düşük bir erime noktasına sahiptir. Bizmut havada ısıtıldığında mavi bir alev ve sarı oksit bulutları ile yanar.

Sıvı bizmut donduğunda büzülmek yerine genleşir çünkü suya benzer kristal bir yapı oluşturur. Diğer dört element donduğunda genleşir: silikon, galyum, antimon ve germanyum. Bizmut kristallerini evde yapmak kolaydır.

İlaç Dolabımızdaki Bizmut

Pepto-Bismol ve Kaopectate markaları altında satılan bizmut subsalisilat (C7H5BiO4), mide ağrıları ve ishal için iyi bilinen bir ilaçtır. Bağırsağa sıvı ve elektrolit akışını azaltarak çalışır, bağırsak içindeki iltihabı azaltır ve ishale neden olabilecek organizmaları öldürebilir.

Ruj, göz farı ve oje gibi birçok kozmetik ürün, ürünlerin parlamasını sağlayan inci gibi bir toz olan bizmut oksiklorür (BiOCl) içerir.

Bizmutun Endüstriyel ve Askeri Kullanımları

Bizmut bileşikleri sentetik elyaf ve kauçuk üretim sürecinde katalizör olarak kullanılır.

Bizmut kurşun, kalay, demir ve kadmiyum gibi diğer metallerle birleştirildiğinde, yangın dedektörlerinde ve söndürücülerde kullanılabilen düşük erime noktalı alaşımlar oluşturur.

Bizmut alaşımları, sıvı metal katı hale geldiğinde yüzde 3,32 oranında genleştiği için yüksek sıcaklıklardan zarar görebilecek nesnelerin keskin dökümlerinin yapılmasında da kullanılır.

Bizmut ve manganez alaşımı olan Bismanol, 1950’lerde White Oak, Md’deki ABD Donanma Laboratuvarı tarafından geliştirilen yüksek zorlayıcı kuvvete (bir mıknatıslanma ölçüsü) sahip kalıcı bir mıknatıstır. Küçük motorlarda kullanılmıştır.

Bizmut metali atış ve mermilerde kurşun yerine kullanılır.

Bizmut ayrıca nükleer reaktörlerde ve soğuk füzyon adı verilen bir süreç kullanılarak transuranyum elementleri yapmak için de kullanılabilir.

Kaynakça:

BBC

Yazar: Tuncay Bayraktar