43 Bismut-gebruik in verschillende industrieën (feiten die u moet weten!)

Bismut is het vijfde lid van de pnictogen-familie met een molaire massa van 209.9804 u. Laten we ons concentreren op enkele toepassingen van bismut in verschillende industrieën.

Bismut wordt gebruikt in de volgende industrie:

  • Pigmenten
  • Cosmetica
  • Industriële katalysator
  • Metallurgische industrie
  • Legeringen en soldeer
  • Elektronica
  • Research and Development
  • Spectroscopie

Bismut heeft n-type geleidbaarheid, maar bij hoge temperaturen vertonen ze p-type geleidbaarheid. Bespreek nu het industriële gebruik van bismut in het volgende deel van het artikel.

 Pigmenten

  • Om parelmoerglans in kunststoffen te produceren, werd cosmetisch bismutoxychloride gebruikt.
  • Bismutmolybdaat wordt gebruikt als verfpigment voor auto's en schoolbussen.
  • Bismutoxynitraat wordt gebruikt als een wit kleurpigment, ook wel bekend als bismutwit of Spaans wit.
  • Bismutvanadaat is niet-reactieve verf die kan worden gebruikt voor tekendoeleinden.
  • Bismutoxychloride wordt gebruikt ter vervanging van loodcarbonaatpigmenten voor de productie van plastic knopen.
  • Bismutsubnitraat is een bestanddeel van glazuren dat produceert regenboogkleurigheid en wordt gebruikt als pigment in verf.

Cosmetica

  • In het oude Egypte wordt bismutoxychloride gebruikt als cosmetica.
  • Bismutoxychloride (BiOCl) wordt soms gebruikt in cosmetica, als pigment in de verf voor oogschaduw, haarlak en nagellak
  • Deze verbinding wordt gevonden als het mineraal bismocliet en bevat in kristalvorm atomenlagen (zie bovenstaande afbeelding) die licht chromatisch breken, wat resulteert in een iriserend uiterlijk dat lijkt op het paarlemoer van de parel.

Industriële katalysator

  • Bismutmolybdaat wordt gebruikt als katalysator voor de productie van acrylonitril, dat voor het eerst werd ontwikkeld door Ohio in 1960.
  • IJzer, fosfor en bismut worden gebruikt als de speciale katalysator voor de productie van acrylonitril-butadieenrubber, dat een monomere eenheid is.
  • Bismut wordt toegepast voor de productie van butadieen-styreen kunststoffen als katalysatoren.
  • Bismut werkt als een elektrokatalysator bij de omzetting van CO2 naar CO.
  • Als katalysator voor de fluorering van arylboron-pinacolesters door een Bi(III)/Bi(V)-katalytische cyclus, waarbij overgangsmetalen worden nagebootst bij elektrofiele fluorering.

Metallurgische industrie

  • Bismut wordt gebruikt als additief om de bewerkbaarheid van staal te verbeteren.
  • Bismut wordt gebruikt als een beter alternatief voor tellurium en lood voor vrij verspanend staal vanwege het lagere smeltpunt en werkt als smeermiddel.
  • Bismut wordt toegepast voor het stollen van het staal waardoor brosheid ontstaat.
  • Om het smeltpunt van roestvrij staal te verhogen wordt er 3-5% bismut aan toegevoegd.
  • Bismut wordt gebruikt in toepassingen die vereist zijn in hygiënische omstandigheden, zoals rotoren van voedsel- en drankpompen.
  • Bismut wordt toegevoegd aan smeedbaar gietijzer om brosheid te voorkomen en de ductiliteit te vergroten.

Legeringen en soldeer

  • Bismut-loodlegering wordt gebruikt als additief om de bewerkbaarheid van aluminium te vergroten.
  • Bismut wordt toegevoegd aan de aluminium-magnesiumlegering om barsten van het metaal tijdens het walsproces te voorkomen en ook om de corrosieweerstand te verbeteren.
  • Veel bismutlegeringen hebben lage smeltpunten en worden aangetroffen in speciale toepassingen zoals soldeer.
  • Veel automatische sprinklers, elektrische zekeringen en veiligheidsvoorzieningen in branddetectie- en blussystemen bevatten het eutectische indium-cadmium-lood-tin-bismuth, een legering die smelt bij 47 °C.
  • Legeringen met een laag smeltpunt, zoals de Bi-Cd-Pb-Sn-legering die smelt bij 70 °C, worden ook gebruikt in de auto- en luchtvaartindustrie, zoals turbineplaten voor straalmotoren of militaire vliegtuigen.
  • Bismut wordt gebruikt als legeringsmiddel bij de productie van smeedbaar ijzer en als thermoelement materiaal.
  • Bismut wordt gebruikt als een smeltbare legering die de brandstoftank van voertuigen beschermt tegen explosies.
  • Voor het sprinklersysteem wordt een legering op basis van bismut gebruikt voor het activeringsapparaat.
  • Tin-bismuth eutectische legeringen of natriumlegeringen worden gebruikt voor het maken van soldeer bij lage temperatuur die in elektronische apparaten worden gebruikt.
  • Bij straling worden legeringen op basis van bismut gebruikt als beschermende schilden.

Elektronica

  • Bismuttelluride is een halfgeleider en een uitstekende thermo materiaal. Bi2Te3 diodes worden gebruikt in mobiele koelkasten, CPU-koelers en als detectoren in infrarood spectrofotometers.
  • Tin-bismutlegeringen worden gebruikt bij de vorming van gemetalliseerd plastic dat wordt gebruikt in satellietschotels voor het ontvangen van signalen.

Research and Development

  • Bismutverbindingen worden getest als vlamvertragers voor kunststoffen.
  • Sommige zilveroxide-knoopcellen, oplaadbare zink-nikkelbatterijen en zilver-lithiumcellen gebruiken bismut als kathodemateriaal.
  • Organometaalverbindingen van bismut zoals trifenylbismut worden gebruikt als een belangrijk reagens voor het maken van kunststoffen.

Spectroscopie

  • Bismutgermanaat is een scintillator die veel wordt gebruikt in röntgen- en gammastralingsdetectoren.
  • Bismuttelluriet is het hoofdbestanddeel van thermo-elektrische koelers dat wordt gebruikt om de temperatuur van lasers en infrarooddetectoren te stabiliseren.
Schermafbeelding 2022 12 25 001640
Gebruik van bismut in verschillende industrieën

Bismutoxide gebruikt

Bismutvormoxide heeft valentie +3, dus het bismut(III)oxide of Bi2O3 heeft vijf kristallografische polymorfen. laten we ons concentreren op enkele toepassingen van Bi2O3.

Bismutoxide wordt gebruikt in de volgende industrie:

  • elektrochemische
  • Keramisch
  • Stralingskoeling

elektrochemische

  • Bismutoxide, in zijn deltavorm, is een vast elektrolyt voor zuurstof. Deze vorm breekt normaal gesproken af ​​onder een hoge-temperatuurdrempel, maar kan ver onder deze temperatuur worden geelektrolyseerd in een sterk alkalische oplossing.
  • Dibismuttrioxide wordt vaak gebruikt om de "Draken eieren"effect in vuurwerk, als vervanging voor rood lood.
  • Bismutoxide wordt aan zinkoxide toegevoegd om varistoren te produceren die worden gebruikt als verlichtings- en overspanningsbeveiligingen in hoogspanningstoepassingen.

Keramisch

  • Bismutoxide wordt aangebracht op keramische permanente magneten (ferrieten) om hun magnetisch veld te vergroten en het keramiek te versterken.
  • Bismutoxide kan het soortelijk gewicht en de brekingsindex van het glas verhogen.

Stralingskoeling

  • Bismutoxide werd gebruikt om een ​​schaalbaar gekleurd oppervlak te ontwikkelen met een hoog gehalte aan zonnereflectie en warmteafgifte For passieve stralingskoeling.
  • De belangrijkste toepassingen van bismutoxide-nanodeeltjes zijn elektrochemische toepassingen, zoals in de elektrolyt of kathode van vaste-oxidebrandstofcellen (SOFC).

Conclusie

Bismut is de groep 15th element met een metaalachtig karakter en een zeer goed alternatief voor loodmetaal. Bismutoxide heeft vijf verschillende kristallografische vormen die in verschillende industrieën worden gebruikt vanwege hun verschillende smelttemperatuur en roosterstructuur.