Висмут — химический элемент 15 й группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 83. Обозначается символом Bi. Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл.Предположительно латинское Bismuthum или bisemutum происходит от немецкого weisse Masse, «белая масса».В Средневековье висмут часто использовался алхимиками во время опытов. Добывающие руду шахтёры называли его tectum argenti, что означает «серебряная крыша», при этом они считали, что висмут был наполовину серебром.Висмут использовали не только в Европе. Инки применяли висмут в процессе изготовления холодного оружия, из за него мечи отличались особой красотой, а их блеск был вызван радужным окислением, которое являлось следствием образования на поверхности металла тонкой плёнки оксида висмута.Однако висмут не был отнесён к самостоятельному элементу, и полагали, что он является разновидностью свинца, сурьмы или олова. Впервые о висмуте упоминается в 1546 году в трудах немецкого минералога и металлурга Георгиуса Агриколы. В 1739 году немецким химиком Поттом И. Г. было установлено, что висмут является всё таки отдельным химическим элементом. Через 80 лет шведский химик Берцелиус впервые ввёл символ элемента Bi в химическую номенклатуру.В рудах находится как в форме собственных минералов, так и в виде примеси в некоторых сульфидах и сульфосолях других металлов. В мировой практике около 90 % всего добываемого висмута извлекается попутно при металлургической переработке свинцово цинковых, медных, оловянных руд и концентратов, содержащих сотые и иногда десятые доли процента висмута.Висмутовые руды, содержащие 1 % и выше висмута, встречаются редко. Минералами висмута, входящими в состав таких руд, а также руд других металлов, являются висмут самородный, висмутин Bi 2  S 3 , тетрадимит Bi 2  Te 2  S, козалит Pb 2  Bi 2  S 5 , бисмит Bi 2  O 3 , бисмутит Bi 2  CO 3  4 , виттихенит Cu 3  BiS 3 , галеновисмутит PbBi 2  S 4 , айкинит CuPbBiS 3.Висмут в повышенных концентрациях накапливается в месторождениях различных генетических типов: в пегматитах, в контактово метасоматических, а также в высоко и среднетемпературных гидротермальных месторождениях. Собственно висмутовые месторождения имеют ограниченное распространение и обычно этот металл образует комплексные руды с другими металлами в ряде рудных формаций гидротермальных месторожденийИзвестны месторождения висмута в Германии, Монголии, Боливии, Австралии, Перу, России, а также в других странах.Получение висмута основано на переработке полиметаллических медных и свинцовых концентратов и висмутовых руд методами пирометаллургии и гидрометаллургии. Для получения висмута из сульфидных соединений висмута, получаемых при попутной переработке медных концентратов, используют осадительную плавку с железным скрапом и флюсом.В случае использования окисленных руд висмут восстанавливают углеродом под слоем легкоплавкого флюса при температурах 900—1000 °C:Вместо углерода может быть использован сульфит натрия, который восстанавливает оксид висмута при температуре 800 °C по реакции:Сульфид висмута может быть восстановлен до висмута с помощью соды при температуре около 950 °C или с помощью гидроксида натрия при температуре 500—600 °C. Реакции этих процессов имеют следующий вид:Получение висмута из чернового свинца, который образуется при переработке свинцовых концентратов, состоит в выделении висмута с помощью магния или кальция. При этом висмут скапливается в верхних слоях в виде соединения CaMg 2  Bi 2. Дальнейшая очистка от Ca и Mg происходит при переплаве под слоем щёлочи с добавкой окислителя. Полученный продукт подвергают электролизу с получением шлама, который переплавляют в черновой висмут.Гидрометаллургический способ получения висмута характеризуется более высокими экономическими показателями и чистотой полученного продукта при переработке бедных полиметаллических концентратов. В основе способа лежит процесс растворения висмутосодержащих руд, полупродуктов, сплавов азотной и соляной кислотами и последующего выщелачивания образовавшихся растворов. Выщелачивание проводят с помощью серной кислоты или электрохимическим выщелачиванием растворами хлорида натрия. Дальнейшее извлечение и очистка висмута проводится методами экстракции.Получение висмута высокой чистоты основано на методах гидрометаллургического рафинирования, зонной плавки и двухстадийной перегонки.Висмут — металл серебристо белого цвета с розоватым оттенком. Известно большое количество аллотропных модификаций висмута, которые имеют место при высоком давлении. Существует восемь кристаллографических модификаций висмута. При давлении и температуре кристаллическая решётка висмута претерпевает полиморфное превращение из ромбоэдрической в моноклинную с параметрами решётки nobr -  0,6674 нм, 0,6117 нм, 0,3304 нм, 110,33°, пространственная группа. При давлениях, и около также происходят полиморфные превращения кристаллической решётки висмута. При давлении висмут имеет кубическую решётку, пространственная группа с параметром решётки nobr -  0,3800 нм. В интервале давлений и температур висмут имеет тетрагональную решётку с параметрами nobr -  0,657 нм, 0,568 нм. При давлении также обнаружено полиморфное превращение.Переход висмута из твёрдого в жидкое состояние сопровождается увеличением плотности с до, которая постепенно уменьшается с повышением температуры и при составляет. Обратный переход висмута из жидкого в твёрдое состояние сопровождается увеличением объёма на 3,3 %. Повышение плотности при плавлении наблюдается лишь у немногих веществ; другим хорошо известным примером вещества с таким свойством является вода.Удельное электрическое сопротивление висмута равно при и повышается с ростом температуры. Интересной особенностью является то, что удельное сопротивление при плавлении уменьшается: у твёрдого висмута оно составляет, а в жидком состоянии  — лишь.По сравнению с другими металлами висмут, как и ртуть, обладает низкой теплопроводностью, равной при.Висмут является диамагнетиком с магнитной восприимчивостью при, что делает его самым диамагнитным металлом. Образец висмута, подвешенный на нитке, достаточно заметно отклоняется в сторону от поднесённого сильного магнита. Это явление получило название диамагнитной левитации.Кристаллический висмут не переходит в состояние сверхпроводимости даже при охлаждении до температуры порядка. Однако есть свидетельства, что сверхпроводимость при нормальном давлении наступает при температуре около 0,5 мК. При этом критическое магнитное поле составляет величину всего.При комнатной температуре висмут хрупкий металл и в изломе имеет грубозернистое строение, но при температуре проявляет пластические свойства. Монокристаллы висмута пластичны и при комнатной температуре, и при медленном приложении усилия легко изгибаются. При этом можно ощутить «ступенчатость» процесса и даже услышать лёгкий хруст — это связано с двойникованием, за счёт которого упругое напряжение скачком снимается.Природный висмут состоит из одного изотопа 209  Bi, который ранее считался самым тяжёлым из существующих в природе стабильных изотопов. Однако в 2003 году было экспериментально подтверждено теоретическое предположение, высказанное тремя десятилетиями ранее, что он является альфа радиоактивным. Измеренный период полураспада 209  Bi составляет лет, что на много порядков больше, чем возраст Вселенной. Таким образом, все известные изотопы висмута радиоактивны. Природный висмут, состоящий из одного изотопа 209  Bi, является практически радиоактивно безвредным для человека, так как за год в одном грамме природного висмута в среднем лишь около 100 ядер испытывают альфа распад, превращаясь в стабильный таллий 205.Кроме 209  Bi, известны ещё более трёх десятков изотопов, у большинства из которых есть изомерные состояния. Среди них есть три долгоживущих:Изотопы висмута с массовыми числами с 184 по 208 и с 215 по 218 получены искусственным путём, остальные — 210  Bi, 211  Bi, 212  Bi, 213  Bi и 214  Bi — образуются в природе, входя в цепочки радиоактивного распада ядер урана 238, урана 235 и тория 232.В соединениях висмут проявляет степени окисления −3, +1, +2, +3, +4, +5. При комнатной температуре в среде сухого воздуха не окисляется, но в среде влажного воздуха покрывается тонкой плёнкой оксида. Нагрев до температуры плавления приводит к окислению висмута, которое заметно интенсифицируется при 500 °C. При достижении температуры выше 1000 °C сгорает с образованием оксида Bi 2  O 3   :Незначительно растворяет фосфор. Водород в твёрдом и жидком висмуте практически не растворяется, что свидетельствует о малой активности водорода по отношению к висмуту. Известны гидриды Bi 2  H 2  и BiH 3 , которые при нагреве являются неустойчивыми и ядовитыми газами. Висмут не взаимодействует с углеродом, азотом и кремнием.Взаимодействие висмута с серой или с сернистым газом сопровождается образованием сульфидов BiS, Bi 2  S 3.Висмут проявляет стойкость по отношению к концентрированной соляной и разбавленной серной кислотам, но растворяется азотной кислотой и царской водкой.Взаимодействие висмута с фтором, хлором, бромом и иодом сопровождается образованием различных галогенидов:Висмут также способен образовывать висмуторганические соединения, такие, как триметилвисмут Bi 3  и трифенилвисмут Bi 3.Цены на висмут на мировом рынке неустойчивы, что определяется как колебанием спроса и предложения, так и падением или ростом производства свинца, которое приводит соответственно к росту или снижению производства висмута, являющегося ценным сопутствующим материалом в свинецсодержащих концентратах. Начиная с 1970 х годов самая низкая цена висмута составляла 3,5 долл.кг и отмечалась в 1980 г, а самая высокая — 15 долл.кг — в 1989 г. В конце 1995 г. цена на висмут чистотой 99,99 % составляла 8,8 долл.кг.Цены за килограмм продукта со склада в США за период с января по сентябрь поднялись на 8,8 доллара США.Цены на слитки висмута со склада в Роттердаме с января по сентябрь 2011 года возросла на 4,2 доллара.В зависимости от степени чистоты металла висмут разделяют на несколько марок. В порядке увеличения степени чистоты это марки Ви2, Ви1, Ви00, ГОСТ 10928 90 нормирует содержание примесей в этих марках не более 3 %, 2 % и 0,02 % соответственно. Выпускаются также особо чистые марки висмута Ви000, Ви0000. Цена на металлический висмут существенно зависит от его чистоты. Средневзвешенная цена на мировом рынке на конец 2016 г. составляла около 10 $кг. Покупателями марок высокой степени очистки являются научные центры, в частности висмут используют для синтеза других элементов.Висмут имеет большое значение для производства так называемых «автоматных сталей», особенно нержавеющих, и очень облегчает их обработку резанием на станках автоматах при концентрации висмута всего 0,003 %, в то же время не увеличивая склонность к коррозии. Висмут используют в сплавах на основе алюминия, эта добавка улучшает пластические свойства металла, резко упрощает его обработку.В производстве полимеров трёхокись висмута служит катализатором, и её применяют, в частности, при получении акриловых полимеров.Висмут применяется в полупроводниковых материалах, используемых, в частности, в термоэлектрических приборах. К таким материалам относятся теллурид и селенид висмута. Получен высокоэффективный материал на основе висмут цезий теллур для производства полупроводниковых холодильников суперпроцессоров.Некоторое значение для производства детекторов ядерного излучения имеет монокристаллический иодид висмута.Германат висмута  — распространённый сцинтилляционный материал, применяется в ядерной физике, физике высоких энергий, компьютерной томографии, геологии. Этот материал выгодно отличается от распространенных сцинтилляторов тем, что он радиационно стоек, имеет отличную временную стабильность и абсолютно негигроскопичен. Перспективным сцинтиллятором, обладающим высоким временным разрешением, является также галлат висмута Bi 2  Ga 4  O 9. Его использование пока ограничено из за сложности выращивания крупных монокристаллов.Сплавы висмута с другими легкоплавкими веществами обладают очень низкой температурой плавления, Cd, In, Pb, Hg, Sn. Наиболее известны сплав Вуда и сплав Розе. Легкоплавкие сплавы используются как:специальные смазки, работающие в вакууме и в условиях высоких температур, когда органические смазки неприменимы;.детали клапанов, расплавление которых открывает сечение для протекания жидкостей и газов, например, ракетных топлив;.Из металлического висмута особой чистоты изготавливают обмотки для измерения магнитных полей, так как электросопротивление висмута существенно и практически линейно зависит от магнитного поля, что позволяет измерять напряжённость внешнего магнитного поля, измеряя сопротивление обмотки, изготовленной из него.Некоторое значение висмут имеет в ядерной технологии при получении полония 210 — важного элемента радиоизотопной промышленности.Оксид висмута в смеси с графитом используется в качестве положительного электрода в висмутисто магниевых элементах.Висмут в сплаве с индием применяется в чрезвычайно стабильных и надежных ртутно висмуто индиевых элементах. Такие элементы прекрасно работают в космосе и в тех условиях, где важна стабильность напряжения, высокая удельная энергоёмкость, а надёжность играет первостепенную роль.Трёхфтористый висмут применяется для производства чрезвычайно энергоёмких лантан фторидных аккумуляторов.Легкоплавкие сплавы висмута используются для крепления заготовок деталей из урана, вольфрама и их сплавов и других материалов, трудно поддающихся обработке резанием, на металлорежущих станках.Эвтектический сплав висмут свинец используется в ядерных реакторах с жидкометаллическим теплоносителем. В частности, в советском подводном флоте такие реакторы использовались на подлодке К 27 и семи подлодках проекта 705.Малое сечение захвата висмутом тепловых нейтронов и значительная способность к растворению урана вкупе со значительной температурой кипения и невысокой агрессивностью к конструкционным материалам позволяют использовать висмут в гомогенных атомных реакторах, пока не вышедших из стадии экспериментальных разработок.Висмут в ближайшем будущем найдет также применение в качестве ядерного топлива в виде эвтектического сплава со свинцом. Повышенный интерес к висмуту в ядерной технологии связан как с расширением потенциальных ресурсов энергии для человечества, так и с повышенной безопасностью электроядерных установок в связи с тем, что их работа происходит в глубокоподкритическом режиме.Интерметаллид марганец висмут сильно ферромагнитен и производится в больших количествах промышленностью для получения пластичных магнитов. Особенностью и преимуществом такого материала является возможность быстрого и дешёвого получения постоянных магнитов любой формы и размеров. Кроме того, этот магнитный материал достаточно долговечен и обладает значительной коэрцитивной силой. Кроме соединений висмута с марганцем, также известны магнитотвёрдые соединения висмута с индием, хромом и европием, применение которых ограничено специальными областями техники вследствие либо трудностей синтеза, либо высокой ценой второго компонента.Оксид висмута, легированный оксидами других металлов, обладает очень высокой электропроводимостью при температурах 500—700 К и применяется для производства высокотемпературных топливных элементов.Керамики, включающие в свой состав оксиды висмута, кальция, стронция, бария, меди, иттрия и др, являются высокотемпературными сверхпроводниками. В последние годы при изучении этих сверхпроводников выявлены фазы, имеющие пики перехода в сверхпроводящее состояние при 110 К.Висмут в виде мелкой стружки или порошка применяется в качестве катализатора для производства тетрафторгидразина, используемого в качестве окислителя ракетного горючего.Сплав состава 88 % Bi и 12 % Sb в магнитном поле обнаруживает аномальный эффект магнетосопротивления; из этого сплава изготавливают быстродействующие усилители и выключатели.Вольфрамат, станнат ванадат, силикат и ниобат висмута входят в состав высокотемпературных сегнетоэлектрических материалов.Феррит висмута BiFeO 3  в виде тонких плёнок является перспективным магнитоэлектрическим материалом.Висмут — один из компонентов бессвинцовых припоев, а также легкоплавких припоев, используемых для монтажа особо чувствительных СВЧ компонентов.Из соединений висмута в медицине шире всего используют его трёхокись Bi 2  O 3. В частности, её применяют в фармацевтической промышленности для изготовления многих лекарств от желудочно кишечных заболеваний, а также антисептических и заживляющих средств. Кроме того, в последнее время на её основе разрабатывается ряд противоопухолевых препаратов для лечения онкологических заболеваний.Оксид хлорид висмута находит применение в медицине в качестве рентгеноконтрастного средства и в качестве наполнителя при изготовлении кровеносных сосудов. Кроме того, в медицине находят широкое применение такие соединения, как галлат, тартрат, карбонат, субсалицилат, субцитрат и трибромфенолят висмута. На основе этих соединений разработано множество медицинских препаратов.В качестве противоязвенных средств используются: висмута трикалия дицитрат, висмута субнитрат, ранитидина висмута цитрат.Оксид хлорид висмута применяется как блескообразователь в производстве лака для ногтей, губной помады, теней и др.Висмут является относительно безопасным для окружающей среды. Это позволяет использовать дробь и грузила из висмута взамен традиционного и токсичного свинца.Содержание в организме среднего человека невелико, но точные данные отсутствуют. Данные о токсической и летальной дозах также отсутствуют. Однако известно, что висмут при пероральном приеме малотоксичен. Это кажется неожиданным, так как обычно тяжелые металлы весьма ядовиты, но объясняется легкостью гидролиза растворимых соединений висмута. В интервале величин pH, встречающихся в человеческом организме висмут практически полностью осаждается в виде нерастворимых основных солей. Тем не менее, при совместном приёме висмута с веществами, способными перевести его в раствор возможно тяжёлое отравление. При проглатывании большого количества концентрированных растворов нитрата и других солей висмута значительную опасность представляет высокая концентрация свободной кислоты, образовавшейся вследствие гидролиза.Склонностью к гидролизу и низкой токсичностью обусловлено применение основных солей висмута в качестве препаратов для лечения язвы желудка. Помимо нейтрализации кислоты и защиты стенок желудка коллоидным осадком, висмут проявляет активность против бактерии Helicobacter pylori, которая играет существенную роль в развитии язвенной болезни желудка.книга  - автор Чиркин В. С.  - заглавие Теплофизические свойства материалов  - издательство Государственное издательство физико математической литературы  - год 1959  - страницы 187—192  - страниц 356.