Bi/Bismut

Naam

De naam bismut is afgeleid van het Duitse wismut. Dit is een verbasterde sa­menvoeging van ‘Wiesen’ en ‘gemutet’. Men kwam tot deze naam omdat het eerste gevonden erts werd gewonnen (gemutet) bij de weiden (Wiesen) langs de Schnee­bergerrivier in het Saksisch-Boheems Ertsgebergte. Later werd de naam gelati­niseerd tot bismut. Duitse namen voor diver­se ertsen en minera­len bevatten vaak nog de term wismut.

Volgens een andere bron is wismut afgeleid van ‘weisse Masse’, omdat het verkregen bismut een wit-zilverachtige kleur had.

Ontdekking

Bismut was al in de Oudheid bekend. In de 15^e eeuw noemen Agri­cola en Paracelsus (foto) het metaal in hun publicaties. Agricola beschouwt het als een variant van lood – vanwege het uiterlijk wordt het metaal vaak verward met lood en tin. Gutenberg (één van de uitvinders van de boekdrukkunst) gebruikte een legering van lood en bismut als lettermetaal.

In 1753 wist de Franse chemicus Claude François Geoffroy beide metalen van elkaar te onderscheiden.

Voorkomen

Bismut is relatief zeldzaam. Het heeft een gewichtsaandeel van 8,5.10^-7 % van de aardkorst en staat daarmee op de 71^e plaats in de lijst van meest voorkomende elementen.

De belangrijkste mineralen zijn:

Bismut komt voor in vele ertsen van andere metalen. Het wordt soms in gedegen toestand (als metaal) aangetroffen.

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in Peru, Bolivia, Mexico, China, Zuid-Korea, Australië, Canada, de Verenigde Staten van Amerika en Japan. In Duitsland, Zwitserland, Oostenrijk, Spanje en Engeland worden kleine hoeveelheden bismuterts gewonnen.

De productie van bismut vindt vrijwel uitsluitend plaats met restanten van de lood-, koper- en tinwinning, zoals slakken, of anodeslib.

Bereiding

Vroeger

Bismut werd onder meer bereid door reductie van het sulfide met kolen. De productie op industriële basis begon omstreeks 1830.

Tegenwoordig

Men bereidt bismut uit bismutoxide, verkregen via het roosten van erts, als bijproduct bij de winning van andere metalen, of uit vliegas. Het oxide wordt gereduceerd met koolstof:

${\mathrm{Bi}}_2{\mathrm{O}}_3 + 3 \mathrm{C} \to 2 \mathrm{Bi} + 3 \mathrm{CO}$

Ook het smelten van ertsen met een hoog bismutgehalte, samen met ijzer, levert bismut:

${\mathrm{Bi}}_2{\mathrm{S}}_3 + 3 \mathrm{Fe} \to 2 \mathrm{Bi} + 3 \mathrm{FeS}$

Zeer zuiver bismut is te is te verkrijgen door elektrolyse van opgeloste of gesmol­ten bismutzouten.

In de situatie waarin bismut wordt bereid samen met andere metalen (bijvoorbeeld lood) voegt men calcium of magnesium aan de smelt toe. Daarbij ontstaan legeringen die op het gesmolten metaal drijven en zo gemak­kelijk zijn te verwijderen. Het bismut isoleert men vervolgens door (vacuüm)destillatie.