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Bismuth
Bi 83

Bismuth Bismuth

Le bismuth est un élément chimique de symbole Bi et de numéro atomique 83. C'est un métal post-transition blanc argenté et fragile, avec un point de fusion de 271 °C et une augmentation du volume lors de la solidification. Le bismuth est toxique mais beaucoup plus sûr que le plomb et le mercure, et sert de métal de remplacement. L'application industrielle la plus importante réside dans les alliages de soudure sans plomb et les alliages à bas point de fusion (pour les têtes d'extincteurs et les systèmes d'arrosage automatiques), suivi de la pharmacie (salicylate de bismuth pour le traitement de la diarrhée) et des cosmétiques.

Métal post-transition USGS 2025 argenté brillant
Numéro atomique 83Z
Masse atomique 208.98u
Électrons de valence 5
Configuration électronique 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p3
Densité
9.78g/cm³
Point de fusion
272°C
Abondance dans la croûte
0.009ppm
Production annuelle
10000metric tons (refinery)
Taux de recyclage
Faible

Pourquoi l'utiliser

Le bismuth est l'élément le plus diamagnétique (répulsion la plus forte par les champs magnétiques) et a le coefficient de Hall le plus élevé — plus la toxicité la plus faible parmi les métaux lourds, ce qui en fait un substitut écologique au plomb dans de multiples applications industrielles. Son rôle industriel primaire est dans le Pepto-Bismol (salicylate de bismuth subsalicylate), le composé de bismuth le plus consommé.

Applications

Low-melting alloysPharmaceuticalsSolder replacement

Applications en détailUtilisations de l'élément et de ses composés

Principaux usages de l'élément

Le bismuth est un métal fragile à l'éclat argenté-blanc légèrement rosé : bas point de fusion (environ 271 degrés C), non toxique et dense. Ces dernières années, porté par la tendance mondiale sans plomb, il est devenu un substitut important du plomb. Son principal usage industriel est dans les alliages fusibles et à bas point de fusion – mélanger le bismuth avec plomb, étain, cadmium et indium peut abaisser le point de fusion sous 70 degrés C, largement utilisé dans les bouchons fusibles des sprinklers, les verrouillages de sécurité de chaudières, les dispositifs automatiques d'extinction d'incendie et les éléments de protection contre la surtempérature dans les équipements électriques, qui fondent et déclenchent l'action dès que la température monte. En brasage, les soudures sans plomb et pâtes à braser à basse température utilisent de plus en plus des alliages à base de bismuth pour remplacer la soudure étain-plomb traditionnelle, pour l'assemblage électronique, les machines agroalimentaires et la restauration d'œuvres d'art, satisfaisant des directives environnementales telles que RoHS. En médecine, les préparations de bismuth ont une longue histoire : le sous-salicylate de bismuth est un remède gastrique bien connu et un ingrédient antidiarrhéique, utilisé pour soulager l'inconfort gastrique et en thérapie combinée contre H. pylori, tandis que le sous-carbonate de bismuth sert à protéger la muqueuse gastrique. Dans les biens de consommation, le bismuth est aussi utilisé dans les fusibles d'horloge, les feux d'artifice (les composés du bismuth brûlent à flamme vert émeraude) et, comme substitut du plomb, dans les plombs de pêche, la grenaille et les poids. Non toxique, à bas point de fusion et facile à transformer, le bismuth passe d'un métal sous-produit mineur à une vedette des matériaux de remplacement écologiques.

Principaux composés et leurs usages

L'oxyde de bismuth (Bi2O3) est l'oxyde principal du bismuth, une poudre jaune utilisée pour colorer et fondre la céramique et le verre, et comme matière première de céramiques électroniques, varistances et certains électrolytes solides, et en chimie comme catalyseur et pigment. Le sulfure de bismuth (Bi2S3), c'est-à-dire bismuthinite, est le principal minerai de bismuth dans la nature, gris à éclat métallique, et la principale matière première de la métallurgie du bismuth ; ses propriétés semi-conductrices sont aussi d'intérêt dans la recherche sur les matériaux optoélectroniques et thermoélectriques. L'oxychlorure de bismuth (BiOCl) est un cristal lamellaire blanc nacré à l'éclat doux et perlé, largement utilisé dans les cosmétiques haut de gamme comme crèmes nacrées, vernis à ongles, fards à paupières et poudre de talc, et comme pigment nacré dans les plastiques et revêtements haut de gamme – un important blanc perlé non toxique dans l'industrie cosmétique. Le sous-carbonate de bismuth (Bi2O2CO3) est l'un des principaux principes actifs des médicaments gastriques et gastro-intestinaux, aux effets astringents, protecteurs de la muqueuse et bactériostatiques, utilisé dans les traitements en vente libre de la gastrite, l'ulcère gastrique et la diarrhée. De plus, le sous-salicylate de bismuth est un ingrédient antidiarrhéique bien connu, et les oxydes bismuth-étain sont aussi utilisés dans certains verres spécialisés et céramiques électroniques.

Histoire de l'élément

Connu des alchimistes comme « bisemutum » mais confondu avec l'étain et le plomb jusqu'en 1753, lorsque Claude François Geoffroy a prouvé qu'il s'agissait d'un élément distinct. Le bismuth-209, autrefois considéré comme radioactif, est stable (sa décroissance alpha a une demi-vie de 1,9 × 10¹⁹ ans, ce qui le rend pratiquement stable). Actuellement récupéré comme sous-produit de l'extraction du plomb, de l'étain et du cuivre de Chine, du Pérou et du Mexique.

Alliages à base de cet élément (1)

Voir tous les alliages → Wood's metal

Éléments apparentés

Al · Aluminium Ga · Gallium In · Indium Sn · Étain Tl · Thallium Pb · Plomb Po · Polonium Fl · Flérovium

Questions fréquentesQuestions longue traîne · basées sur les données

Quel est le point de fusion de Bismuth ?
272 °C
Quel est le point d'ébullition de Bismuth ?
1564 °C
Quelle est la densité de Bismuth ?
9.78 g/cm³
Quels sont le numéro atomique et la catégorie de Bismuth ?
83 · Métal post-transition
De quel minerai Bismuth est-il principalement extrait ?
bismuthinite
Quelles sont les réserves mondiales de Bismuth ?
320000 tonnes
Quelle est la production annuelle de Bismuth ?
10000 metric tons (refinery)
Quels sont les principaux usages de Bismuth ?
Le bismuth est l'élément le plus diamagnétique (répulsion la plus forte par les champs magnétiques) et a le coefficient de Hall le plus élevé — plus la toxicité la plus faible parmi les métaux lourds, ce qui en fait un s
Qui a découvert Bismuth et quand ?
Claude François Geoffroy · 1753