Bismuth: ลักษณะการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการทนทานต่ออุณหภูมิสูง!

บิสมัท (Bismuth) เป็นธาตุโลหะที่มีเลขอะตอม 83 อยู่ในกลุ่ม VA ของตารางธาตุ มันเป็นโลหะสีชมพู–ขาวซึ่งมีจุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำ (271.5 °C) และมีความหนาแน่นสูงกว่าตะกั่ว บิสมัทเป็นธาตุที่พบได้ในธรรมชาติและมักจะพบในแร่ซิลเวอร์และพลวง
-
คุณสมบัติเด่น
- ความสามารถในการนำไฟฟ้า: บิสมัทแสดงความสามารถในการนำไฟฟ้าที่ดี แต่ค่าการนำไฟฟ้าน้อยกว่าโลหะอื่นๆ เช่น ทองแดงหรืออลูมิเนียม
- ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง: บิสมัทสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูง
-
การใช้งานของบิสมัท
บิสมัทมีการใช้งานที่หลากหลาย เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของมัน ลองมาดูตัวอย่างกัน!
-
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: บิสมัทถูกใช้ในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์, เซ็นเซอร์ตรวจจับความร้อน, และอุปกรณ์ thermoelectric ซึ่งแปลงความต่างของอุณหภูมิเป็นพลังงานไฟฟ้า
-
โลหะผสม: บิสมัทมักถูกใช้เป็นส่วนประกอบในโลหะผสมที่ต้องการคุณสมบัติพิเศษ เช่น
- โลหะผสมต่ำ (Low melting point alloys): โลหะผสมของบิสมัทและตะกั่ว, สังกะสี หรือดีบุก ถูกนำมาใช้ในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์, การหล่อแบบที่อุณหภูมิต่ำ
- โลหะผสมทนทานต่อการกัดกร่อน (Corrosion resistant alloys): บิสมัทสามารถเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนให้แก่โลหะอื่นๆ เช่น ทองแดง
-
ยาและเครื่องสำอาง:
- สารประกอบบิสมัท: ถูกใช้ในยารักษาแผลเปื่อย, ท้องเสีย, และอาการของโรคกระเพาะ
- ผงบิสมัท: ใช้ในเครื่องสำอาง เช่น อายชาโดว์และลิปสติก เนื่องจากคุณสมบัติในการปรับปรุงสี
-
อุตสาหกรรมนิวเคลียร์: บิสมัทถูกใช้เป็นตัวควบคุมนิวตรอน (Neutron absorber) ในโรงงานผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์
การผลิตบิสมัท
บิสมัทส่วนใหญ่ได้มาจากการสกัดแร่ซิลเวอร์, พลวง และทองแดง กระบวนการสกัดจะขึ้นอยู่กับประเภทของแร่ที่ใช้ในการสกัด
- ขั้นตอนการสกัด:
-
แร่อาจถูกบดให้ละเอียด จากนั้นนำไปล้างและแยกส่วนต่าง ๆ ออก
-
หลังจากนั้น แร่จะถูกเผาเพื่อกำจัดซัลเฟอร์, คาร์บอน และสารอื่นๆ ที่ไม่ต้องการ
-
บิสมัทสามารถแยกออกจากโลหะอื่นๆ โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การกลั่น (Distillation) หรือการตกตะกอนด้วยวิธีทางเคมี
- ความปลอดภัย: บิสมัทที่บริสุทธิ์นั้นไม่มีพิษ แต่สารประกอบของบิสมัทบางชนิดอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
ตารางแสดงคุณสมบัติของบิสมัท
คุณสมบัติ | ค่า |
---|---|
จุดหลอมเหลว | 271.5 °C |
จุดเดือด | 1560 °C |
ความหนาแน่น | 9.78 g/cm³ |
ค่าการนำไฟฟ้า | 1.4 x 10^5 S/m |
ความต้านทานต่อการกัดกร่อน | สูง |
บิสมัท เป็นโลหะที่น่าสนใจและมีประโยชน์มากมาย
เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของมัน เช่น การนำไฟฟ้าที่ดี, ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง และความสามารถในการเกิดสารประกอบที่มีประโยชน์ จึงไม่แปลกใจเลยที่บิสมัทกำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในวงการอุตสาหกรรม