В Средние века его называли «серебряной крышей»; считалось, что он наполовину серебро; алхимики путали его со свинцом, сурьмой и оловом. Его признали индивидуальным химическим элементом только в середине 18-го века – спустя практически 300 лет после первых упоминаний о нем в литературе.
Знакомьтесь, металл с такой сложной судьбой – висмут!
Первые упоминания о висмуте известны примерно с 15 века, причем встречается он даже в книгах Парацельса - знаменитого средневекового врача и алхимика, во многом заложившего основы современной медицины.
Такая путаница с его идентификацией связана с тем, что часто его находили в рудах свинца, олова и сурьмы. И до сих пор 90% добываемого висмута добывается переработкой различных руд, причем во многих из них содержание висмута не доходит и до 1%.
Внешне он действительно похож на серебро – при нормальных условиях он представляет собой блестящий серебристый металл с розовым отливом.
Однако если какое-то время подержать кусок висмута на воздухе во влажной среде, он покроется оксидом висмута.
Такая красивая окраска металла связана с тем, что образующийся оксид висмута представляет собой тонкую пленку на поверхности металла.
Световые лучи разделяются при отражении от верхней и нижней границ пленки. Образующиеся две световые волны могут интерферировать, то есть либо усиливать друг друга (гребни и впадины совпадают), либо ослаблять (когда не совпадают).
То, какие именно длины волн усилятся или ослабятся, зависит от толщины пленки. Но она неодинакова по всей поверхности, поэтому мы и видим такую радужную окраску.
Подобное явление мы можем наблюдать, например, в мыльных пузырях или каплях бензина в лужах.
Интересно, что в племенах инков сплавы, содержащие висмут, использовались для создания холодного оружия, поэтому оружие инков отличалось особенной красотой.
Внешний вид висмута удивляет не только окраской, но и своей причудливой формой. Кристалл висмута вырастить очень просто – его достаточно расплавить и дать ему остыть. Кристаллы образуются из-за того, что плотность расплавленного висмута больше плотности висмута в твердом состоянии, поэтому при остывании происходит расширение объема. При этом кристаллы растут неравномерно: по краям скорость роста гораздо выше, поэтому образуется ступенчатая фрактальная структура.
Висмут – рекордсмен по количеству свойств и областей применений. Висмут и его соединения используется для создания некоторых сталей, служит катализатором (ускоритель реакции) в получении полимеров, применяется в полупроводниковых материалах для термоэлектрических приборов и электроники, и даже используется для создания ядерных детекторов. Интересно, что он находит свое применение даже в медицине: например, его используют в фармацевтической промышленности для лечения некоторых желудочно-кишечных заболеваний, антисептических и заживляющих средств.
Помните, мы рассказывали вам про левитирующих за счет диамагнетизма лягушек? Так вот висмут – абсолютный чемпион по диамагнитным свойствам среди металлов. 8 мг висмута смогли заставить левитировать еще в далеком 1939 году!
А еще единственный изотоп висмута Bi-209 долгое подозревали в радиоактивности. В 2003 году французским ученым удалось измерить период полураспада альфа-излучения висмута, который составил… 2,01×1019 лет, что в более чем в миллиард больше, чем предполагаемый возраст Вселенной. Из-за такого длительного периода полураспада висмут можно рассматривать как стабильный и нерадиоактивный элемент.
Пожалуй, на данный момент висмут является одним из самых удивительных химических элементов, сочетающим в себе огромное количество свойств, что позволяет находить ему применение в различных областях.
Смотрите новые видео на youtube.com/@PhysFromPobed
Приобретайте наши конструкторы на fizikits.ru