тужний магніт, навіть у домашніх умовах можна побачити, що сили відштовхування достатньо для того, щоб відірвати магніт від опори. Це так звана діамагнітная левітація.
.7 Отримання вісмуту в промисловості
Скупчення багатьох вісмутових руд зустрічаються вкрай рідко - зміст вісмуту в рудах зазвичай становить десяті або соті частки відсотка. Крім того, вони обмежені в просторі і відрізняються нерівномірністю розподілу. Вісмут як би розсіяний в рудах інших елементів. Його добувають скрізь, де витяг економічно (або технологічно) виправдано. Джерелом елемента №83 служать свинцеві, олов'яні та інші руди, де він утримується в якості домішки. При промисловому отриманні вісмуту спочатку з свинцевих і мідних руд (вміст вісмуту, в яких зазвичай становить десяті, часом навіть соті частки відсотка) готують концентрат. З подібних концентратів отримують близько 90% всього видобутого вісмуту.
У мідних концентратах зміст вісмуту зазвичай становить кілька тисячних відсотка, лише зрідка - десяті частки. При їх переробці вісмут концентрується в пилях плавильних печей і конвертерів, звідки його витягають відновної плавкою з содою і вугіллям.
4ВiOСl + 2Na 2 CO 3 + 3С? 4Bi + 4NaCl + 5СО 2?
Виплавка вісмуту з власних руд виробляється в невеликому масштабі. Власне вісмутові концентрати (містять зазвичай не більше 3-5% вісмуту по масі, в рідкісних випадках від 30 до 60%) отримують збагаченням вісмутових руд флотацією та іншими способами. Переробляють концентрати шляхом відновної плавки (після випалювання або агломерації) або осадительной плавки з додаванням металевого заліза:
2 S 3 + 3Fe? 2Bi + 3FeS
Відома содова плавка:
4Bi 2 S 3 + 12Na 2 CO 3? 8Bi + 9Na 2 S + 3Na 2 SO 4 + 12CO 2
З окислених руд вісмут відновлюють вугіллям під шаром легкоплавкого флюсу:
2 O 3 + 3C? 2Bi + 3CO?
У залежності від складу домішок у чорновому вісмуті, витягнуті з концентратів, чистий вісмут отримують різними методами: окисне рафінування під лужними флюсами, зейгерування, сплавлення з сіркою та іншими.
Товарний вісмут містить від 99,9% до 99,98% основного металу. Вісмут високої чистоти отримують зонної перекристаллизацией в кварцових човниках в атмосфері інертного газу. Джерелом вісмуту може бути і вторинна сировина.
1.8 Хімічні властивості
Серед елементів своєї групи головної підгрупи (азот, фосфор, миш'як, сурма і вісмут) вісімдесят третій елемент найважчий і у нього найбільш сильно виражені металеві властивості. Як елемент V групи вісмут проявляє валентності +3 і +5 (а також - 3, +1, +2, +4), але оскільки йому більш близькі металеві властивості, ніж будь-якого з його аналогів, три електрона відриваються від його атома набагато частіше і легше, ніж п'ять. Крім того, практично важливі лише з'єднання тривалентного вісмуту (3+), трехвалентность і всі природні сполуки цього елемента. Вищу ступінь окислення +5 вісмут проявляє лише в лужному середовищі при дії сильних окислювачів. Володіючи атомною вагою дещо більшим, ніж свинець, вісмут займає сусіднє з ним місце і представляє велику подібність за властивостями з'єднань.
У сухому повітрі вісмут хімічно стійкий, однак у вологій атмосфері спостерігається його поверхневе окислення з появою плівки бурого кольору. Помітне окислення починається при температурі близько 500 ° С, а при температурі вище 1000 ° С вісмут горить блакитним полум'ям з утворенням основного оксиду Bi 2 O 3.
Bi + 3O 2? 2Bi 2 O 3
Вісмут не реагує з воднем, вуглецем, азотом, кремнієм. Рідкий вісмут незначно розчиняє фосфор. Відомі галогеніди вісмуту складу BiX 3.
Bi + 3HCl (конц.) + HNO 3 (конц.)? BiCl 3 + NO? + 2H 2 O
Фторид вісмуту (III) - бінарне неорганічне з'єднання, сіль металу вісмуту і плавикової кислоти з формулою BiF 3, безбарвні кристали, не розчинні у воді.
BiF 3 + F 2? BiF 5
При сплаві вісмуту і сірки утворюється сульфід складу Bi 2 S 3 - кристалічна речовина сірого кольору, що володіє металевим блиском.
Bi + 3S? Bi 2 S 3
Bi 2 S 3 має напівпровідниковими і термоелектричними властивостями. При сплаві вісмуту з селеном (Se) або телуром (Te) утворюються, відповідно, селенід або телурид вісмуту. В ряді напруг вісмут стоїть між воднем і міддю, тому в розбавлених сірчаної та соляної кислотах ...
