Bizmut jest piątym członkiem rodziny piktogenów o masie molowej 209.9804 u. Skupmy się na niektórych zastosowaniach bizmutu w różnych gałęziach przemysłu.
Bizmut jest używany w następujących gałęziach przemysłu –
- Pigmenty
- Kosmetyki
- Katalizator przemysłowy
- Przemysł metalurgiczny
- Stopy i lut
- Elektronika
- Badania i rozwój
- Spektroskopia
Bizmut ma przewodnictwo typu n, ale w wysokich temperaturach wykazuje przewodnictwo typu p. Teraz omów przemysłowe zastosowania bizmutu w następnej części artykułu.
Pigmenty
- Aby uzyskać perłowy połysk w tworzywach sztucznych, zastosowano kosmetyczny tlenochlorek bizmutu.
- Molibdenian bizmutu jest stosowany jako pigmenty do farb samochodowych i autobusów szkolnych.
- Tlenoazotan bizmutu jest stosowany jako biały pigment, znany również jako biel bizmutu lub biel hiszpańska.
- Wanadan bizmutu to niereaktywna farba, którą można stosować do rysowania.
- Tlenochlorek bizmutu jest stosowany jako zamiennik pigmentów węglanowych ołowiu do produkcji guzików plastikowych.
- Podazotan bizmutu jest składnikiem szkliwo który produkuje opalizowanie i jest stosowany jako pigment w farbach.
Kosmetyki
- W starożytnym Egipcie tlenochlorek bizmutu był używany jako kosmetyk.
- Tlenochlorek bizmutu (BiOCl) jest czasami stosowany w kosmetykach jako pigment w farbach do cieni do powiek, lakierów do włosów i lakierów do paznokci
- Ten związek występuje jako mineralny bismolit iw postaci krystalicznej zawiera warstwy atomów (patrz rysunek powyżej), które załamują światło chromatycznie, co daje opalizujący wygląd podobny do masy perłowej.
Katalizator przemysłowy
- Molibdenian bizmutu jest używany jako katalizator do produkcji akrylonitrylu, który został po raz pierwszy opracowany przez Ohio w 1960 roku.
- Żelazo, fosfor i bizmut są stosowane jako specjalny katalizator do produkcji kauczuku akrylonitrylowo-butadienowego, który jest jednostką monomeryczną.
- Bizmut jest stosowany do produkcji tworzyw butadienowo-styrenowych jako katalizatory.
- Bizmut działa jako elektrokatalizator w konwersji CO2 do CO.
- Jako katalizator fluorowania estrów pinakolu aryloboronowego w cyklu katalitycznym Bi(III)/Bi(V), naśladując metale przejściowe w fluorowaniu elektrofilowym.
Przemysł metalurgiczny
- Bizmut jest stosowany jako dodatek poprawiający skrawalność stali.
- Bizmut jest stosowany jako lepsza alternatywa dla telluru i ołowiu do stali automatowej ze względu na niższą temperaturę topnienia i działa jako środek smarny.
- Bizmut stosuje się do krzepnięcia stali powodując jej kruchość.
- Aby zwiększyć temperaturę topnienia stali nierdzewnej, dodaje się do niej 3-5% bizmutu.
- Bizmut jest używany w zastosowaniach wymaganych w warunkach sanitarnych, takich jak wirniki pomp do żywności i napojów.
- Bizmut dodaje się do żeliwa ciągliwego, aby zapobiec jego kruchości i zwiększyć jego plastyczność.
Stopy i lut
- Stop bizmutowo-ołowiowy jest stosowany jako dodatek zwiększający skrawalność aluminium.
- Bizmut dodaje się do stopu aluminiowo-magnezowego, aby zapobiec pękaniu metalu podczas procesu walcowania, a także poprawić odporność na korozję.
- Wiele stopów bizmutu ma niskie temperatury topnienia i można je znaleźć w specjalnych zastosowaniach, takich jak lutowie.
- Wiele automatycznych tryskaczy, bezpieczników elektrycznych i urządzeń bezpieczeństwa w systemach wykrywania i gaszenia pożaru zawiera eutektyczny stop indowo-kadmowo-ołowiowo-cynowo-bizmutowy, który topi się w temperaturze 47°C.
- Stopy niskotopliwe, takie jak stop Bi-Cd-Pb-Sn, który topi się w temperaturze 70°C, są również wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym, np. w płytach turbin silników odrzutowych lub samolotach wojskowych.
- Bizmut jest stosowany jako środek stopowy w produkcji żeliwa ciągliwego i jako termoelement materiału.
- Bizmut jest stosowany jako topliwy stop, który chroni zbiornik paliwa pojazdów przed wybuchem.
- W systemie tryskaczy przeciwpożarowych jako urządzenie wyzwalające zastosowano stop na bazie bizmutu.
- Stopy eutektyczne cynowo-bizmutowe lub stopy sodowe służą do wykonywania lutów niskotemperaturowych stosowanych w urządzeniach elektronicznych.
- W radiacji jako osłony stosuje się stopy na bazie bizmutu.
Elektronika
- Tellurek bizmutu jest półprzewodnikiem i doskonałym termoelektryczny materiał. Bi2Te3 Diody stosowane są w przenośnych lodówkach, chłodnicach procesorów oraz jako detektory w podczerwony spektrofotometry.
- Stopy cyny i bizmutu są wykorzystywane do tworzenia metalizowanego tworzywa sztucznego, które jest używane w antenach satelitarnych do odbierania sygnałów.
Badania i rozwój
- Związki bizmutu są badane jako środki zmniejszające palność tworzyw sztucznych.
- Niektóre ogniwa guzikowe z tlenkiem srebra, akumulatory cynkowo-niklowe i ogniwa srebrno-litowe wykorzystują bizmut jako materiał katodowy.
- Związki metaloorganiczne bizmutu, takie jak bizmut trifenylowy, są używane jako ważny odczynnik do wytwarzania tworzyw sztucznych.
Spektroskopia
- Germańczyk bizmutu jest scyntylatorem, szeroko stosowanym w detektorach promieniowania rentgenowskiego i gamma.
- Telluryt bizmutu jest głównym składnikiem chłodnic termoelektrycznych, który służy do stabilizacji temperatury laserów i detektorów podczerwieni.
Zastosowania tlenku bizmutu
Tlenek bizmutu ma wartościowość +3, więc tlenek bizmutu (III) lub Bi2O3 ma pięć polimorfów krystalograficznych. skupmy się na niektórych zastosowaniach Bi2O3.
Tlenek bizmutu jest stosowany w następujących gałęziach przemysłu –
- Elektrochemiczny
- Ceramiczny
- Chłodzenie radiacyjne
Elektrochemiczny
- Tlenek bizmutu w postaci delta jest stałym elektrolitem dla tlenu. Ta postać zwykle rozkłada się poniżej progu wysokiej temperatury, ale można ją osadzać elektrolitycznie znacznie poniżej tej temperatury w silnie alkalicznym roztworze.
- Tritlenek dibizmutu jest powszechnie używany do produkcji „Smocze jajaefekt w fajerwerki, jako zamiennik dla Czerwony przewód.
- Tlenek bizmutu jest dodawany do tlenku cynku w celu wytworzenia warystorów, które są używane jako zabezpieczenia oświetleniowe i przeciwprzepięciowe w zastosowaniach wysokonapięciowych.
Ceramiczny
- Tlenek bizmutu jest nakładany na ceramiczne magnesy trwałe (ferryty) w celu zwiększenia ich pola magnetycznego i wzmocnienia ceramiki.
- Tlenek bizmutu może zwiększać ciężar właściwy i współczynnik załamania szkła.
Chłodzenie radiacyjne
- Tlenek bizmutu został użyty do opracowania skalowalnej kolorowej powierzchni o wysokiej zawartości odbicie światła słonecznego i emisyjność ciepła dla pasywne chłodzenie radiacyjne.
- Główne zastosowania nanocząstek tlenku bizmutu to zastosowania elektrochemiczne, takie jak elektrolit lub katoda ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem (SOFC).
Wnioski
Bizmut to grupa 15th pierwiastek o metalicznym charakterze i bardzo dobra alternatywa dla ołowiu. Tlenek bizmutu ma pięć różnych form krystalograficznych, które są stosowane w różnych gałęziach przemysłu ze względu na różną temperaturę topnienia i strukturę sieciową.
Cześć… Nazywam się Biswarup Chandra Dey i ukończyłem studia magisterskie z chemii na Uniwersytecie Centralnym w Pendżabie. Moją specjalizacją jest Chemia Nieorganiczna. Chemia to nie tylko czytanie linijka po linijce i zapamiętywanie, to koncepcja, którą można łatwo zrozumieć i tutaj dzielę się z Wami koncepcją chemii, której się uczę, bo warto się nią dzielić.