பிஸ்மத் ஒரு அறிமுகம்
பிஸ்மத் (குறியீடு Bi, அணு எண் 83) ஒரு கனமான, வெள்ளி-வெண்மை உலோகம் ஆகும், இது ஒரு தனித்துவமான இளஞ்சிவப்பு நிறச்சாயலைக் கொண்டுள்ளது. இது நைட்ரஜன், பாஸ்பரஸ், ஆர்சனிக் மற்றும் ஆன்டிமனி ஆகியவற்றுடன் தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 15 இல் உள்ளது. அதன் உலோகத் தோற்றம் இருந்தபோதிலும், பிஸ்மத் பல கனமான உலோகங்களிலிருந்து அதை வேறுபடுத்தும் சில தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இது குறைந்த உருகுநிலைக்கும், சில குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளில் உருவாகும் அதன் அழகான ஒளிவிலகல் (iridescent) ஆக்சைடு அடுக்குக்கும் பெயர் பெற்றது.
பொதுவான பண்புகள்
பிஸ்மத் ஒரு டயாமக்னடிக் (diamagnetic) பொருள் மற்றும் அதன் திண்ம நிலையில் அதிக மின்தடையைக் கொண்டுள்ளது. இது திண்மமாகும் போது விரிவடையும் சில தனிமங்களில் ஒன்றாகும், இந்த பண்பை இது நீர் மற்றும் சிலிக்கானுடன் பகிர்ந்து கொள்கிறது. இது குறைந்த உருகுநிலை கொண்ட உலோகக் கலவைகள், ஒப்பனைப் பொருட்கள் மற்றும் மருந்துகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்தியாவில், பிஸ்மத் சேர்மங்கள் வயிற்று உபாதைகளுக்கான பல கடைகளில் கிடைக்கும் மருந்துகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
பிஸ்மத்தின் வேதியியல் வினைத்திறன்
பிஸ்மத் மற்ற பல உலோகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வேதியியல் வினைத்திறனைக் கொண்டதாகக் கருதப்படுகிறது. அதன் வினைத்திறன் வெப்பநிலை மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றிகளின் இருப்பால் பாதிக்கப்படுகிறது.
காற்றுடன் வினை
பிஸ்மத் உலோகம் அறை வெப்பநிலையில் உலர்ந்த காற்றில் நிலைத்தன்மை கொண்டது, அதாவது இந்த நிலைமைகளின் கீழ் ஆக்ஸிஜன் அல்லது நைட்ரஜனுடன் எளிதில் வினைபுரிவதில்லை. இருப்பினும், ஈரப்பதமான காற்றில் நீண்ட நேரம் வெளிப்படும் போது, அதன் மேற்பரப்பில் பிஸ்மத்(III) ஆக்சைடின் (Bi₂O₃) மெல்லிய, பாதுகாப்பு அடுக்கு உருவாகிறது, இது மங்கலான தோற்றத்தை அளிக்கிறது.
காற்று அல்லது ஆக்ஸிஜனில் சூடுபடுத்தும் போது, பிஸ்மத் நீல நிறச் சுடருடன் எரிந்து பிஸ்மத்(III) ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது: 4 Bi(s) + 3 O₂(g) → 2 Bi₂O₃(s)
நீருடன் வினை
பிஸ்மத் அறை வெப்பநிலையில் நீர் அல்லது நீராவிடன் வினைபுரிவதில்லை. இது நடுநிலை நீரால் ஏற்படும் அரிப்பை எதிர்க்கும். உயர்ந்த வெப்பநிலையில், குறிப்பாக சிவப்பு வெப்பத்தில், பிஸ்மத் நீராவிடன் வினைபுரிந்து பிஸ்மத்(III) ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது: 2 Bi(s) + 3 H₂O(g) → Bi₂O₃(s) + 3 H₂(g)
அமிலங்களுடன் வினை
பிஸ்மத் அறை வெப்பநிலையில் நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (HCl) அல்லது நீர்த்த சல்பூரிக் அமிலம் (H₂SO₄) போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யாத அமிலங்களுடன் வினைபுரிவதில்லை. இது மின்வேதியியல் தொடரில் ஹைட்ரஜனுக்குக் கீழே அதன் நிலையை சுட்டிக்காட்டுகிறது.
இருப்பினும், பிஸ்மத் வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற அமிலங்களுடன் வினைபுரிகிறது. உதாரணமாக, இது சூடான அடர் சல்பூரிக் அமிலம் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலத்தில் கரைகிறது. அடர் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரியும் போது, அமிலத்தின் செறிவையும் வெப்பநிலையையும் பொறுத்து, நைட்ரஜன் மோனாக்சைடு அல்லது நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடை வெளியிட்டு, பிஸ்மத்(III) நைட்ரேட்டை உருவாக்குகிறது: Bi(s) + 4 HNO₃(conc) → Bi(NO₃)₃(aq) + NO(g) + 2 H₂O(l)
பிஸ்மத் காரங்களுடன் (அடிப்படைப் பொருட்கள்) வினைபுரிவதில்லை.
பாதுகாப்பு விவரம்
நச்சுத்தன்மை
வரலாற்று ரீதியாக, பிஸ்மத் சேர்மங்கள் பெரும்பாலும் காரீய சேர்மங்களுடன் தோற்றத்தில் ஒற்றுமை மற்றும் சில ஒத்த பயன்பாடுகள் காரணமாக குழப்பப்பட்டன. இருப்பினும், பிஸ்மத் காரீயம் மற்றும் பிற பல கன உலோகங்களை விட கணிசமாகக் குறைவான நச்சுத்தன்மை கொண்டது. கரையும் பிஸ்மத் சேர்மங்களின் அதிக அளவு நச்சுத்தன்மை வாய்ந்ததாக இருந்தாலும், தனிம பிஸ்மத் மற்றும் அதன் பல சேர்மங்கள் மருத்துவம் மற்றும் ஒப்பனைப் பொருட்களில் பாதுகாப்பாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக, பிஸ்மத் சப்சாலிசிலேட் இந்தியாவில் பரவலாகக் கிடைக்கும் சில பொதுவான அமிலநீக்கிகள் மற்றும் வயிற்றுப்போக்கு மருந்துகளில் ஒரு செயலில் உள்ள மூலப்பொருளாகும்.
கதிரியக்கம்
பல தசாப்தங்களாக, பிஸ்மத்-209 மிகக் கனமான நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட ஐசோடோப்பாகக் கருதப்பட்டது. இருப்பினும், 2003 ஆம் ஆண்டில், இது 1.9 × 10¹⁹ ஆண்டுகள் என்ற மிக நீண்ட அரை ஆயுளைக் கொண்ட ஒரு ஆல்பா கதிர் உமிழியாகக் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இந்த அரை ஆயுள் அண்டத்தின் வயதை விட பில்லியன்கள் மடங்கு நீளமானது, இதனால் இது அனைத்து பூமிக்குரிய மற்றும் வேதியியல் நோக்கங்களுக்காகவும் நடைமுறையில் நிலைப்புத்தன்மை கொண்டதாக உள்ளது. எனவே, வேதியியல் மற்றும் பொதுவான பயன்பாடுகளில் அனைத்து நடைமுறைப் பரிசீலனைகளுக்கும், பிஸ்மத் ஒரு நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட, கதிரியக்கமற்ற தனிமமாகவே கருதப்படுகிறது.
எரியும் தன்மை
மொத்த பிஸ்மத் உலோகம் எரியக்கூடியது அல்ல. இது சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் பற்றிக்கொள்வதில்லை அல்லது சுடரைத் தக்கவைப்பதில்லை. பல உலோகங்களைப் போலவே, நுண் தூளாக்கப்பட்ட பிஸ்மத் குறிப்பிட்ட, அதிக ஆற்றல் கொண்ட பற்றவைப்பு நிலைமைகளின் கீழ் எரியக்கூடியதாக இருக்கலாம், ஆனால் இது திண்ம உலோகத்தின் பொதுவான நடத்தை அல்ல.
குறிப்பிடத்தக்க வேதியியல் வினை
பிஸ்மத் சம்பந்தப்பட்ட ஒரு குறிப்பிடத்தக்க வேதியியல் வினை, நைட்ரிக் அமிலத்தில் அது கரைந்து பிஸ்மத்(III) நைட்ரேட்டை உருவாக்குவதாகும். பிஸ்மத்(III) நைட்ரேட், மருந்துகள், நிறமிகள் மற்றும் வினையூக்கிகள் உட்பட பலதரப்பட்ட பிற பிஸ்மத் சேர்மங்களைத் தொகுப்பதற்கு ஒரு முக்கிய முன்னோடியாக இருப்பதால் இந்த வினை அடிப்படையானது.
Bi(s) + 4 HNO₃(conc) → Bi(NO₃)₃(aq) + NO(g) + 2 H₂O(l)
இந்த வினை, பிஸ்மத் ஒரு வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்றியை சந்திக்கும் போது அதன் உலோகத் தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது, இது கரையும் உப்பை உருவாக்குகிறது.