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Nachweis von Bismut

Bismut - Wissenswertes

Systematik:
Bismut steht in der Gruppe 15 (V. Hauptgruppe) des Periodensystems. Die wichtigste Oxidationsstufe ist +3. Bismut gehört zu den Halbmetallen. Der ursprüngliche Name "Wismut" geht auf die deutsche Bergmannsprache zurück und bedeutet so viel wie "weiße Masse". Der heutige Name stammt aus dem Lateinischen.
Vorkommen/Synthese:
Bismut ist ein seltenes Element, es findet sich meist als Bismutglanz, Bi2S3, oder als Bismutocker, Bi2O3. Bismut-Minerale findet man in Deutschland im Erzgebirge, wo es im 15. Jahrhundert entdeckt wurde, und im Schwarzwald. Metallisches Bismut bzw. Bismut-Minerale sind bei der Metallgewinnung jedoch unbedeutend und werden nicht explizit abgebaut. Das Element fällt als Nebenprodukt bei der Verhüttung von Blei-, Kupfer- und Zinnerzen an. Die Hauptvorkommen an Bismut-haltigen Erzen liegen in Mexiko, Peru, Bolivien, China, Australien, Kanada und Spanien. Metallisches Bismut gewinnt man in Flammenöfen mit Kohle aus den Oxiden bzw. im Röstverfahren aus den Sulfiden.
Eigenschaften:
Bismut ist das am stärksten diamagnetische Element und zeigt wie Wasser eine Dichteanomalie (dehnt sich beim Erstarren aus).Bismut besitzt ein positives Standardpotenzial (0,32 V) und wird folglich nur von oxidierenden Säuren gelöst. Die vorherrschende Oxidationsstufe ist Bi(III). Salze des Bismuts sind nur in sauren Lösungen löslich, da sonst leicht Hydrolyse der basischen Salze auftritt und diese als BiOX ausfallen.
Verwendung:
Durch den Einsatz von Bismut als Bestandteil in einigen Legierungen erhält man Legierungen mit einem niedrigen Schmelzpunkt. Diese werden für elektrische Sicherungen oder Sicherheitsverschlüsse an Dampfkesseln eingesetzt. Die Legierung, die aus 50 % Bismut, 25 % Blei, 12,5 % Zinn und 12,5 % Cadmium besteht und bereits bei 70 °C schmilzt, nennt man Wood'sches Metall. Derartig niedrig schmelzende Metalle werden als Schmelzsicherungen in automatischen Brandmeldern und Sprinkleranlagen verwendet. Im Labor nutzt man solche niedrig schmelzenden Legierungen auch gern in Metallheizbädern. Bismut-Legierungen (Sn/Bi/Ag) verdrängen aufgrund der geringeren Toxizität in den letzten Jahren immer mehr Blei bzw. bleihaltige Legierungen (Pb/Sn) bei den Lötmetallen und auch als Munition bei der Wildjagd. Da Bismut zu den weniger giftigen Schwermetallen gehört, werden einige Bismut-Verbindungen bei Kosmetika oder Pharmazeutika eingesetzt. BiOCl ist in einigen Cremes und Haarfärbeprodukten enthalten. Bismutsubnitrat wirkt beispielsweise desinfizierend, geruchsbeseitigend und blutstillend und wird daher für pharmazeutische Bismut-Präparate und als Röntgenkontrastmittel eingesetzt. BiOCO3 wird als Arznei bei Magenerkrankungen (Magengeschwüren) verwendet. Andere Anwendungen finden sich in der Glas- und Keramikindustrie (Bi2O3) und als Legierungsbestandteil in Permanentmagneten.
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