Le bismuth est un métal blanc argenté à rose, cassant et facile à écraser. Ses propriétés chimiques sont relativement stables. Le bismuth existe dans la nature sous forme de métal libre et de minéraux.
1. [Nature]
Le bismuth pur est un métal mou, tandis que le bismuth impur est cassant. Il est stable à température ambiante. Ses principaux minerais sont la bismuthinite (Bi2S5) et l'ocre de bismuth (Bi2O5). Le bismuth liquide se dilate lorsqu'il est solidifié.
Il est cassant et présente une faible conductivité électrique et thermique. Le séléniure et le tellurure de bismuth possèdent des propriétés semi-conductrices.
Le bismuth est un métal blanc argenté (rose) à jaune clair, cassant et facile à écraser. À température ambiante, il ne réagit ni avec l'oxygène ni avec l'eau et est stable à l'air. Sa conductivité électrique et thermique est médiocre. Auparavant considéré comme l'élément le plus stable et possédant la plus grande masse atomique relative, le bismuth a été découvert en 2003, mais sa faible radioactivité a été découverte et sa désintégration en thallium-205 par désintégration α a été démontrée. Sa demi-vie est d'environ 1,9 x 10^19 ans, soit un milliard de fois la durée de vie de l'univers.
2. Application
semi-conducteur
Les composants semi-conducteurs fabriqués en combinant du bismuth de haute pureté avec du tellure, du sélénium, de l'antimoine, etc., et des cristaux d'attraction sont utilisés pour les thermocouples, la production d'énergie thermoélectrique à basse température et la thermoréfrigération. Ils servent également à l'assemblage de climatiseurs et de réfrigérateurs. Le sulfure de bismuth artificiel peut être utilisé pour fabriquer des photorésistances dans les dispositifs photoélectriques afin d'accroître la sensibilité dans le spectre visible.
Industrie nucléaire
Le bismuth de haute pureté est utilisé comme caloporteur ou réfrigérant dans les réacteurs de l'industrie nucléaire et comme matériau de protection des dispositifs de fission atomique.
Céramique électronique
Les céramiques électroniques contenant du bismuth, telles que les cristaux de germanate de bismuth, sont un nouveau type de cristaux scintillants utilisés dans la fabrication de détecteurs de rayonnement nucléaire, de scanners de tomographie à rayons X, d'électro-optique, de lasers piézoélectriques et d'autres dispositifs ; le bismuth calcium vanadium (la ferrite de grenade est un matériau gyromagnétique micro-ondes important et un matériau de revêtement magnétique), les varistances à l'oxyde de zinc dopé à l'oxyde de bismuth, les condensateurs céramiques haute fréquence à couche limite contenant du bismuth, les aimants permanents à l'étain-bismuth, les céramiques et poudres de titanate de bismuth, les cristaux de silicate de bismuth, le verre fusible contenant du bismuth et plus de 10 autres matériaux ont également commencé à être utilisés dans l'industrie.
Traitement médical
Les composés du bismuth ont des effets astringents, antidiarrhéiques et traitent la dyspepsie gastro-intestinale. Le sous-carbonate de bismuth, le sous-nitrate de bismuth et le sous-rubberate de potassium et de bismuth sont utilisés dans la fabrication de médicaments pour l'estomac. L'effet astringent des médicaments à base de bismuth est utilisé en chirurgie pour traiter les traumatismes et arrêter les saignements. En radiothérapie, des alliages à base de bismuth sont utilisés à la place de l'aluminium pour fabriquer des plaques de protection destinées aux patients afin de protéger d'autres parties du corps contre les radiations. Avec le développement des médicaments à base de bismuth, on a découvert que certains d'entre eux avaient des effets anticancéreux.
Additifs métallurgiques
L’ajout de traces de bismuth à l’acier peut améliorer les propriétés de traitement de l’acier, et l’ajout de traces de bismuth à la fonte malléable peut lui donner des propriétés similaires à celles de l’acier inoxydable.
Date de publication : 14 mars 2024