Bismuth - Définition

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Radioactivité

Le seul isotope naturel du bismuth, le bismuth 209, a longtemps été considéré comme le plus lourd de tous les isotopes stables. En réalité il a été montré en 2003 qu'il était radioactif avec une demi-vie considérable, de 19x1018 années, soit plus d'un milliard de fois l'âge de l'univers.

Sa nature instable avait été prévue théoriquement. Il se désintègre par transition α d'énergie 3,14 MeV pour donner du thallium 205, stable.

Du fait de sa très grande demi-vie, il doit toujours être considéré comme stable dans toutes ses applications. Mais sur le plan académique, cette découverte est importante dans la mesure où elle valide des prévisions théoriques. L'élément le plus lourd possédant au moins un isotope stable est donc le plomb.

Utilisations

  • Fusible (protection incendie) : Dans les installations d'extinction par pulvérisation d'eau (souvent appelé « sprinkler ») on utilise comme obturateur un mélange eutectique, de :
    bismuth (50%), cadmium (12,5%), plomb (25%), étain (12,5%), fondant à 47 °C.
  • Chasse : Les « plombs » (ou plus précisément les grenailles) des cartouches "sans plomb", dont chevrotines, sont un alliage de plomb, d'antimoine et d'arsenic parfois remplacé par du bismuth. Pour mettre fin à la pollution par le plomb et aux nombreuses intoxications d'oiseaux, le bismuth (allié à 5% d'étain) remplace parfois les « plombs » classiques. Ces derniers sont le plus souvent remplacé par de l'acier doux qui peut être "bismuthé" (contre l'oxydation), d'autant que les ressources connues de bismuth sont limitées.
  • Verre, céramique : L'oxynitrate de bismuth, BiONO3, est utilisé comme pigment blanc dans le verre et dans la céramique. L'orthovanadate de bismuth BiVO4 est utilisé comme pigment vert-jaune pour le verre et la céramique. Pour l'émaillage, on utilise du borosilicate de bismuth.
  • Pharmacie : Le bismuth a autrefois été utilisé dans la pharmacopée sous des formes variées contre l'ulcère gastro-duodénal et dans diverses indications digestives : diarrhée, constipation, colites. Le nitrate de bismuth basique, Bi(OH)2NO3 était utilisé pour enduire les pansements pour brûlure. De nombreuses autres utilisations anciennes étaient les pansements gastriques, des remèdes contre la diarrhée et en dermatologie. Il a été interdit en France après de nombreux problèmes d'intoxication graves lors de traitement médicaux.
  • Biocides : il a été utilisé dans certains désinfectants, mais comme le mercure, il a été remplacé par des produits moins toxiques et/ou dégradables.
  • Cosmétique : dans les rouges à lèvres, on utilise de l'oxychlorure de bismuth (BiOCl) ou de l'oxynitrate de bismuth (BiONO3) pour sa brillance nacrée. Le citrate de bismuth à 0,2 % est aussi utilisé dans une lotion de repigmentation des cheveux. Les ions de bismuth réagissent en effet avec la fibroprotéine du cheveu (kératine) par l'intermédiaire du soufre également contenu dans cette lotion.
  • Plomberie : l'utilisation du bismuth, en substitution au plomb pour les assemblages, est à l'étude.
  • Colorant : En peinture, l'oxyde Bi2O3 a été ou est utilisé pour obtenir du jaune. L'oxychlorure BiOCl donne un pigment blanc.

Il a aussi été utilisé pour ignifuger des papiers ou polymères, et comme catalyseur, par exemple pour la vulcanisation du caoutchouc.

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