Висмут
Описание.
Висмут (лат. Bismuthum) — химический элемент V группы периодической системы Д.И. Менделеева. Среди нерадиоактивных элементов висмут имеет самый большой атомный номер — 83 и атомную массу — 208,9804. Висмут — это серебристо-серый металл с розоватым оттенком, хрупкий, легкоплавкий, плотность при 20 о С — 9,80 г/см 3 (что позволяет отнести его к тяжелым металлам), tпл = 271,4 о С.
Висмут известен со средневековья (впервые упомянут в письменных источниках в 1450 году как Wismutton или Bisemutum), однако до XVIII века его считали разновидностью свинца, олова или сурьмы. Лишь в 1753 француз Клод Жофруа (Claude J. Geoffroy) высказал мнение, что это отдельный элемент. Эту точку зрения подтвердил в 1793 г. Потт (J. H. Pott), описавший свойства висмута. Происхождение названия «висмут» не совсем ясно. По одной из версий — от старонемецкого слова Weissmuth, что означает «белое вещество», «белая субстанция».
Подробнее см. книгу проф. Химического факультета МГУ Н.А. Фигуровского «Открытие элементов и происхождение их названий» и сайт «Мир химии».
Висмут обладает некоторыми уникальными свойствами, которые и обуславливают сферы его применения в современной технике и промышленности. Во-первых, расплавленный висмут (как и сурьма) расширяется при застывании на 3.32%, что очень важно при отливке различных деталей, т.к. позволяет точно выдерживать размеры и получать четкие края и грани изделий. Это свойство используется при получении сплавов, используемых в полиграфии для изготовления типографских шрифтов, а также в точном машиностроении. Во-вторых, некоторые сплавы висмута имеют очень низкую температуру плавления (около 47 о С). Эти сплавы используются в автоматических системах пожаротушения, при изготовлении электрических предохранителей и в системах контроля температуры (например, в котлах и бойлерах). Висмут также используется в металлургии в качестве добавки к стали и алюминию с целью улучшения их свойств при последующей механической обработке. Кроме того, из числа металлов висмут имеет самый низкий (после ртути) коэффициент теплопроводности и поэтому расплав висмута используется как теплоноситель в атомных реакторах. Висмут находит также широкое применение в приборостроении и электронике, электрохимии и органической химии (как катализатор многих процессов), при производстве пластиков, пигментов и флюсов, используемых при изготовления стекла и керамики, в косметической промышленности и т.п. Подробнее о применениях висмута см. здесь (на английском языке).
Отдельно надо сказать о применении висмута в медицине. Уже 150 лет назад некоторые соединения висмута применялись как обеззараживающее и подсушивающее средство, в частности для лечения сифилиса и неспецифических воспалительных процессов. Давно известно и до сих пор используется благотворное влияние некоторых нерастворимых солей висмута (например, нитрата) при лечении воспалительных заболеваний кишечника (колиты, энтериты), а также язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Причем значение висмута в медицине со временем не падает, а даже растет. Так, недавно было установлено, что соли висмута являются практически единственным активным веществом, способным убить бактерии Helicobacter Pylori, вызывающих язвенную болезнь. Последние исследования показывают также, что предварительное принятие висмут содержащих препаратов способно снизить токсический эффект от противораковой химеотерапии и, возможно, такие препараты могут оказаться эффективными и при лечении СПИДа.
Источники.
Висмут — малораспространенный элемент. Его кларк (содержание в земной коре по массе) составляет 2х10 -5 % и по этому показателю он близок к серебру. Висмут встречается в природе в виде многочисленных минералов в основном гидротермального происхождения, главные из которых: висмутин или висмутовый блеск (Bi2S3), висмут самородный (Bi), бисмит или висмутовая охра (Bi2O3), тетрадимит (Bi2Te3) и пр. Эти минералы рассеяны и встречаются как примеси в свинцово-цинковых, медных, молибденово-кобпвльтовых и олово-вольфрамовых рудах (поэтому и добывается висмут как побочный продукт переработки полиметаллических руд). Естественными источниками поступления висмута в природные воды являются процессы выщелачивания висмутсодержащих минералов. Источником поступления в природные воды могут быть также сточные воды фармацевтических и парфюмерных производств, некоторых предприятий стекольной промышленности.
Влияние на качество воды.
Висмут относится к малоподвижным водным мигрантам и его концентрация в подземных водах составляет около 20 мкг/дм 3 , в морских водах — 0.02 мкг/дм 3 . В таких концентрациях висмут не оказывает негативного влияния на качество воды, по крайней мере у Всемирной Организации Здравоохранения нет таких данных, соответственно нет и рекомендаций ВОЗ по содержанию висмута в воде. Предельно допустимая концентрация в воде (ПДК) для висмута установлена российскими СанПиН на уровне 0.1 мг/л или 100 мкг/л. Практически превышено ПДК может быть только в районе сброса висмут содержащих строчных вод.
Пути поступления в организм.
Вероятность поступления висмута в организм с водой или пищей незначительна. Гораздо более вероятным представляется поступление висмута в организм с лекарственными препаратами при приеме их внутрь или через кожу (при наружном применении).
Потенциальная опасность для здоровья.
Не смотря на то, что висмут относится к категории тяжелых металлов, он является умеренно токсичным элементом. Некоторые источники даже называют висмут «самым безобидным» тяжелым металлом. Будучи очень близок по своим свойствам к свинцу, висмут намного менее ядовит. В связи с этим экологи ратуют за постепенную замену свинца в промышленных и производственных процессах на висмут.
Все вышесказанное, тем не менее, отнюдь не означает, что висмут совершенно безопасен. Например, растворимые соли висмута ядовиты и по характеру своего воздействия (хоть и в меньшей степени) аналогичны солям ртути. Другое дело, что водорастворимых солей висмута очень мало и, соответственно вероятность встречи с ними невелика. Используемые же в медицине соли висмута, о которых шла речь ранее, фактически нерастворимы в воде, применяются в виде коллоидных растворов и не имеют высокой токсичности. Однако при длительном или интенсивном приеме содержащих висмут препаратов возможно возникновение осложнений. Одно из основных проявлений — так называемая «висмутовая кайма» — воспаление возникающее из-за отложения сернистого висмута по краям десен. Возможны нарушения и со стороны мочевыводящих путей.
Висмут в организме человека депонируется в почках, печени, селезенке т костной ткани. Выводится висмут через желудочно-кишечный тракт, с мочой и потом. Процесс выведения очень длительный. Канцерогенность висмута не установлена.
Профессиональные отравления или кожных заболевания при работе с висмутом почти не отмечаются. Однако хроническое отравление висмутом может привести к изменению белкового, углеводного и липидного обменов, снижению содержания гемоглобина в крови и другим нарушениям. Подробнее о клинических проявлениях отравления висмутом можно узнать на сайте МНИИ Педиатрии и детской хирургии.
Физиологическое значение.
Уровень знаний сегодняшнего дня позволяет сделать вывод об отсутствии какой-либо физиологической роли висмута в организме человека.
Технология удаления из воды.
Обратный осмос, ионный обмен, дистилляция.
Группа компаний WATER.RU
117449, Россия, г. Москва, ул. Карьер, д. 2а
Время работы: пн-чт 10:00-18:00, пт 10:00-16:00
Время работы склада: пн-чт 10:00-17:00, пт 10:00-15:00
Офис-склад в Мартемьяново:
пн-чт 10:00-17:00, пт 10:00-15:00
Источник
ВИСМУТ
ВИСМУТ (Bismuthum, Bi) — химический элемент пятой группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева; ат. номер 83, ат. масса 208, 98. Некоторые соединения В. применяются как леч. препараты. Имеет один устойчивый и несколько радиоактивных изотопов. Содержание в земной коре 2,0×10 -5 вес. % . Основными минералами В. являются висмутовый блеск (Bi2S3) и висмутовая охра (Bi2O3). Кроме того, В. встречается в самородном состоянии, а также в виде примеси в рудах различных металлов (очень часто в рудах свинца). Металлический В. получают прокаливанием сернистых его соединений до окислов и восстановлением затем углем:
Чистый В.— твердый блестящий металл серебристо-красноватого цвета, плотность 9,8, t°пл 271° и t°кип 1560°; слегка окисляется с поверхности. В. кристаллизуется в форме ромбоэдров. Металлический В. растворяется в минеральных кислотах; при действии конц. серной к-ты образуется Bi(SO4)3, разбавленной азотной — Вi(NO3)3. С нек-рыми металлами В. образует висмутиды, напр. Mg3Bi2. При накаливании на воздухе В. сгорает с образованием окиси Bi2O3 — твердого вещества желтоватого цвета, почти нерастворимого в воде. Соответствующая окислу гидроокись висмута Bi(OH)3 проявляет слабые амфотерные свойства. Она представляет собой белый, почти нерастворимый хлопьевидный осадок, легко переходящий с отщеплением воды в окись. Все соли В. гидролизуются с образованием основных солей. При действии сильных окислителей (Cl2) в сильно щелочной среде получаются соли пятивалентного В. (KBiO3 или NaBiO3), являющиеся сильными окислителями. При взаимодействии В. с серой или при действии сероводорода на соли В. образуется сульфид Bi2S3 — черное кристаллическое вещество. Галоидные соединения В. типа BiГ3 легко образуются при действии свободных галоидов на металлический В.
Металлический В. применяется в металлургии для получения легкоплавких сплавов; многие соли В. находят применение в медицине, парфюмерии, косметике, фотографической технике. Профессиональных отравлений или кожных заболеваний при работе с В., как правило, не отмечается.
Препараты висмута
К ним относятся дерматол (см.), ксероформ (см.), висмута нитрат основной, бийохинол (см.), бисмоверол (см.) и пентабисмол (см.). Дерматол, ксероформ и висмута нитрат основной применяются как вяжущие и антисептические средства для лечения заболеваний кожи и жел.-киш. тракта. Эти препараты в виде 5 —10% мазей и присыпок применяют в дерматологической практике. При экземах они оказывают подсушивающее действие. Висмута нитрат основной используется также при язвенной болезни, энтеритах и колитах (по 0,25—0,5 г 2—3 раза в день); он входит в состав готовых лекарственных средств— викалина, викаира и бисала. При применении внутрь образующийся в кишечнике сернистый висмут адсорбируется на стенках кишок и уменьшает перистальтику.
Бийохинол, бисмоверол и пентабисмол применяют для лечения сифилиса и неспецифических воспалительных процессов. При парентеральном применении препараты В. оказывают противовоспалительное действие, к-рое проявляется в рассасывании сифилидов, неспецифических и асептических воспалительных процессов в ц. н. с.
При лечении сифилиса, помимо химиотерапевтического действия, часто имеет место и нормализация иммунологических реакций.
Местом депонирования В. являются почки, печень, селезенка и кости (отложение в костной ткани может быть обнаружено рентгенографически). Выводятся препараты В. в основном с мочой, а также через жел.-киш. тракт и потовые железы. Процесс выведения висмутовых препаратов очень длителен. Так, за период лечения и еще в течение месяца по его окончании выводится только около половины общего количества введенного препарата. При повторных курсах лечения скорость выведения препаратов В. понижается еще больше.
В отличие от бийохинола и бисмоверола пентабисмол является водорастворимым препаратом висмута. При назначении курса лечения учитывается содержание металлического В. в 1 мл препарата (табл.).
Противосифилитические препараты В. применяют внутримышечно. Инъекции делают в наружный верхний квадрант ягодицы. Следует избегать попадания в кровеносные сосуды, т. к. висмутовые препараты вызывают свертывание крови. Для лечения сифилиса висмутовые препараты сочетают с другими. Наилучшие результаты дает их сочетание с препаратами пенициллиновой группы. Вместе с тем не рекомендуется одновременное назначение с ртутными и мышьяковистыми препаратами.
Комплексная терапия препаратами В. в сочетании с пенициллинами в наст, время широко применяется; при этом сокращаются сроки лечения, улучшаются показатели ближайших и отдаленных результатов.
При лечении препаратами В. часто наблюдаются побочные явления, чаще всего имеет место висмутовая кайма, образующаяся по краям десен и особенно у кариозных зубов. Висмутовая кайма (отложение в слизистой оболочке сернистого висмута) указывает на насыщение организма В. и не является противопоказанием к дальнейшему лечению. Однако при развитии гингивитов и стоматитов лечение препаратами В. необходимо прервать.
Наблюдаются осложнения и со стороны мочевыводящих путей. Начальная стадия определяется по появлению в моче эпителиальных клеток с темными кристаллами (так наз. висмутовых клеток). Начальная стадия раздражения мочевыводящих путей не служит показанием для прерывания лечения. Серьезным осложнением, требующим прекращения лечения, являются появление в моче белка и цилиндрурия.
Другие осложнения, такие как «висмутовый грипп», токсикодермии, артралгии, встречаются редко и их появление служит противопоказанием для продолжения лечения препаратами В. Повторное применение препаратов В. вызывает рецидивы этих осложнений.
Побочные явления, вызываемые нарушениями техники введения препарата, наблюдаются редко. Опасно попадание масляной взвеси в кровеносный сосуд, что может привести к эмболии легких. При местной эмболии сосуда может возникнуть резкая боль в месте введения препарата, отдающая в ногу, возможно и развитие местного некроза тканей.
Противопоказаниями к применению препаратов В. являются заболевания полости рта, почек, диабет, геморрагический диатез, лекарственная непереносимость препаратов В. Если лекарственная непереносимость бийохинола вызвана хинином, то можно применить другой препарат В.
Категорически противопоказано применение препаратов В. при беременности.
Лечение побочных явлений и осложнений зависит от их тяжести. В легких случаях (висмутовая кайма) достаточно ограничиться тщательным уходом за полостью рта.
В тяжелых случаях и при случайных отравлениях лечебные мероприятия должны быть направлены на усиление выведения В. из организма и его инактивацию. С этой целью применяют мочегонные средства, а также 5% раствор унитиола внутримышечно (по 1 мл на 10 кг веса больного).
Препараты В. применяют и для лечения детей. В этих случаях дозы устанавливают в зависимости от возраста ребенка.
Висмут в судебно-медицинском отношении
Висмут в судебно-медицинском отношении имеет значение при отравлении гл. обр. растворимыми соединениями, применяемыми в медицине, косметике, парфюмерии и т. д. Труднорастворимые соединения В. также могут явиться причиной отравления. При отравлении соединениями В. клинические явления и патологоанатомические изменения не имеют специфического характера. Доказательством отравления В. служит химико-токсикологический анализ внутренних органов трупа (почки, печень), мочи, каловых масс и других объектов.
Изолирование соединений В. из объектов исследования проводят путем минерализации смесью серной и азотной кислот.
Качественное обнаружение В. в минерализате основано на реакции образования (в присутствии йодида калия) комплекса В. с 8-оксихинолином, окрашенного в оранжевый цвет. Комплекс извлекается смесью ацетона и амилацетата, слой органического растворителя окрашивается при этом в цвета от светло-оранжевого до ярко-малинового. Другой реакцией качественного обнаружения В. является реакция с тиомочевиной. Чувствительность каждой реакции 0,005 мкг, что позволяет обнаруживать ок. 0,1 мг В. на 100 г тканей исследуемого органа. В качестве подтверждающих реакций используются микрокристаллические реакции на В.
Количественное определение В. проводят с помощью объемного (комплексонометрический) и фотоэлектроколориметрического (на основе реакции В. с тиомочевиной) методов.
Высшие разовые и курсовые дозы некоторых препаратов висмута для взрослых
металлического висмута (г в 1 мл препарата)
Источник