Bismuto

El bismuto es un elemento químico que se encuentra en el grupo 15 de la tabla periódica, en una posición intermedia entre el plomo y el polonio. Posee como número atómico al 83, su masa atómica es de 208,9804 unidades, y es representado por el símbolo químico Bi.

El bismuto es el 73° elemento más abundante en la corteza terrestre, comprendiendo aproximadamente el 0,00002% de la corteza, por lo que es muy escaso, de forma semejante a la plata. En la naturaleza puede hallarse en su estado metálico puro como en formación mineral.

El descubrimiento técnico-científico del bismuto se atribuye al químico Claude Geoffroy, ya que en el año 1753 demostró la distinción entre el estaño, el bismuto y el plomo. Desde tiempos antiguos el bismuto era confundido con el estaño y el plomo debido a ciertas propiedades similares. No obstante, desde el 1546 los químicos se esforzaron en demostrar sus diferencias.

Propiedades y características

El bismuto pertenece a la serie química de los metales del bloque p, o también conocidos como los metales de post-transición.

Este metal es casi tan denso como el plomo, ya que tiene el 86% de su densidad. Aunque, el bismuto sólido es capaz de flotar sobre el bismuto líquido.

Anteriormente, el bismuto era conocido como el elemento estable con mayor masa atómica y número atómico, sin embargo, en el año 2003 se descubrió que es un elemento débilmente radioactivo.

Químicamente, el bismuto guarda ciertas similitudes con el plomo, el estaño y el zinc.

Cuando el bismuto se oxida su coloración típica se torna rosada.

Los principales minerales del bismuto son la bismutinita y el bismite, ya que son las fuentes del bismuto metálico comercial.

En la industria el bismuto es considerado como uno de los metales de menor toxicidad.

La producción global del bismuto es liderada por Canadá, Perú, Japón, México y Bolivia. Generalmente, el metal puro es obtenido mediante técnicas de refinación de minerales de plomo, cobre, estaño y oro.

Propiedades físicas

• El punto de fusión del bismuto se logra a los 271 °C, mientras que su punto de ebullición se alcanza a una temperatura de 1564 °C.
• Este metal posee una densidad igual a 9780 kg/m³.
• Su estado de agregación ordinario es el sólido.
• La estructura cristalina que desarrolla en estado sólido se basa en una geometría romboédrica.
• Organolépticamente, es un metal blando y lustroso con una tonalidad blancuzca plateada.
• En la escala de Mohs tiene una dureza de 2,25.
• Es un metal diamagnético.
• Tiene baja conductividad eléctrica y térmica.

Propiedades químicas

• A escalas microscópicas, el átomo de bismuto está compuesto por 83 electrones, 83 protones y 126 neutrones.
• Sus electrones oscilan aleatoriamente en 6 niveles de energía.
• Sus estados de oxidación son: -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5. Mayormente, se manifiesta como trivalente en sus compuestos.
• La oxidación de este metal sucede con ciertas dificultades. A temperatura ambiente es inerte al interactuar con el aire seco o húmedo.
• Es resistente a los ataques de ácidos como el ácido clorhídrico, solo si no hay oxígeno en la reacción. Resulta levemente afectado por el ácido sulfúrico, en cualquier condición.
• Cuando sufre oxidaciones a temperaturas mayores a su punto de fusión genera una capa de óxido. En estas condiciones es un metal inflamable.
• Presenta una elevada reactividad al interactuar con halógenos, azufre, selenio y telurio.

Propiedades mecánicas

• Su ductilidad y maleabilidad es singularmente baja.
• Durante procesos de solidificación sufre expansiones.

Usos

La industria de los farmacéuticos efectúa el mayor uso de la producción de bismuto metálico para tratar afecciones gastrointestinales. Los fármacos que resultan del uso del bismuto son los antidiarreicos y los químicos para tratar infecciones bacterianas y oculares, sífilis, flatulencias, etc.

El bismuto también es utilizado por el sector industrial para generar pigmentos que funcionen como productos cosméticos, entre los que destacan las pinturas para sombras de ojos, spray para cabello y el esmalte de uñas.

En la metalurgia, el bismuto es útil para elaborar aleaciones de bajo punto de fusión que son empleadas como detectores de incendio y en aparatos de supresión de sistemas de seguridad. Además, el bismuto es un sustituto ideal del tóxico plomo, ya que tiene densidades cercanas, en la fabricación de proyectiles balísticos, balastros, entre otros.

Gracias a que el bismuto posee una gran densidad y peso atómico es valioso como recubrimiento de escudos de látex, los cuales son utilizados como protección de radiación X en pruebas de análisis médico, como las tomografías.

El bismuto es usado en sistemas de termopar en los vehículos que transportan U-235 y U-233; combustibles para reactores nucleares.

Dónde se encuentra

 

China es el mayor productor de bismuto del mundo, con exactamente 7,200 toneladas métricas. Esto es ocho veces más que los otros principales países productores juntos, que son México 825Tm, Rusia 40Tm, Canadá 35Tm y Bolivia 10Tm.

 

A pesar de ello, se dice que los principales y más extensos depósitos de bismuto se encuentran en Sudamérica.

Obtención

El bismuto es de los pocos elementos que pueden encontrarse en la naturaleza en estado puro, aunque es más recurrente su obtención como subproducto de otros minerales.

Por ejemplo, en China, la mayor cantidad de bismuto es obtenida como subproducto del tungsteno y en menor medida como subproducto del plomo y el oro.

En el resto de los países, resulta de la extracción de plomo, plata y zinc principalmente, excepto en Bolivia donde se encuentra la única mina primaria de bismuto en el mundo.

Quién lo descubrió

Un dato curioso es que el bismuto ya se conocía en la antigüedad, incluso, fue uno de los primeros diez metales descubiertos, por ello, este hecho no es atribuido a ningún personaje en específico.

Asimismo, es conocido que los mineros, durante la edad de la alquimia, bautizaron al bismuto como tectum argenti o plata haciéndose y, en un principio, se confundía con el estaño y el plomo.

Lo que sí se reconoce es que el químico francés Claude François Geoffroy fue quien, en el año 1753, demostró que el bismuto era un elemento diferente del estaño, el zinc y el plomo.

En cuanto a su apariencia, el bismuto presenta un color plateado con una tintura rojiza y, al congelarse, éste se expande de forma ligera.

Esta última condición lo posiciona como un metal muy apto para fundiciones, así como posee también la característica de ser una sustancia que se magnetiza difícilmente.

Además, es mal conductor de electricidad y calor. Todas estas propiedades lo convierten en un candidato ideal para ser usado en el área de cosmética y medicina.

Otras áreas en las que se emplea el bismuto son en soldaduras especiales, sistemas de apagado automático para calentadores de agua, así como en sellos de seguridad en cilindros de gas comprimido.

En la tabla periódica encontramos al bismuto en el grupo 15 del sistema, representado con el símbolo Bi y su número atómico es el 83.

Posee una densidad de 9800kg/m³, un punto de fusión de 271°C y un punto de ebullición de 1560°C

Asimismo, el bismuto se encuentra entre los elementos no radioactivos, y cuenta con el número y masa atómica (208,98) más altos.