Bismuth
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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 (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999 999) et...) de fois l'âge de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.).

Sa nature instable avait été prévue théoriquement. Il se désintègre par transition α d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) 3,14 MeV pour donner du thallium 205, stable.

Du fait de sa très grande demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour perdre la moitié de son activité pharmacologique,...), 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 (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique nucléaire, deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le même nombre de protons. Le nombre de protons dans le...) stable est donc le plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du latin...).

Utilisations

  • Fusible (Fusible signifie « qui peut fondre » : voir Fusion (physique).) (électricité) : On utilise fréquemment comme fil fusible, un alliage (Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments chimiques.) de bismuth (Le bismuth est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole Bi et de numéro atomique 83.) et d'étain (40% / 60%), qui possède un point (Graphie) de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes...) très bas.
  • Fusible (protection incendie) : Dans les installations d'extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque chose. Plus particulièrement on retrouve ce terme dans plusieurs domaines :) par pulvérisation (Le terme de pulvérisation a été introduit en 1975 par J. M. Steele dans sa thèse de doctorat, à l'université Stanford.) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) (souvent appelé « sprinkler ») on utilise comme obturateur un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de...) eutectique (Un eutectique est un mélange de deux corps purs qui fond et se solidifie à température constante, contrairement aux mélanges habituels. Il se comporte en fait comme un...), de :
    bismuth (50%), cadmium (Le cadmium est un élément chimique de symbole Cd et de numéro atomique 48.) (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 (L’arsenic est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole As et de numéro atomique 33, présentant des propriétés intermédiaires...) parfois remplacé par du bismuth. Pour mettre fin à la pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain [1].) 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 (L’acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique (voir aussi l’article sur la théorie du soudage de l’acier) et de la construction mécanique.) doux qui peut être "bismuthé" (contre l'oxydation), d'autant que les ressources connues de bismuth sont limitées.
  • Verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de silicium (silice...), céramique : L'oxynitrate de bismuth, BiONO3, est utilisé comme pigment blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle obtenue avec un spectre lumineux...) dans le verre et dans la céramique (Premier « art du feu » à apparaître (avant la métallurgie et le travail du verre), la céramique désigne l’ensemble des objets...). 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 (Un ulcère (du latin ulcus) est une plaie ouverte de la peau, des yeux ou d’une membrane muqueuse, souvent provoquée, mais non exclusivement, par une...) gastro-duodénal et dans diverses indications digestives : diarrhée (La diarrhée est une quantité de selles émises dans un volume plus important que la normale, (> 300g/j) et avec une plus grande fréquence (>3 selles / jour).), constipation (La constipation (d'après le latin co- : "avec"+ stipare : "rendre raide, compact") est une difficulté à déféquer. Les selles sont alors...), colites. Le nitrate (Les nitrates (autrefois nommés nitre, souvent synonyme de salpêtre) sont les sels de l'acide nitrique. La formule chimique de l’ion nitrate est NO3−.) 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 (La dermatologie est la branche de la médecine qui s'occupe de la peau, des muqueuses et des phanères (ongles, cheveux, poils). Elle est associée traditionnellement à la...). Il a été interdit en France après de nombreux problèmes d'intoxication (Une intoxication est un ensemble de troubles du fonctionnement de l'organisme dus à l'absorption d'une substance étrangère, dite toxique.) 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 (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.) 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 (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne...) Bi2O3 a été ou est utilisé pour obtenir du jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :). L'oxychlorure BiOCl donne un pigment blanc.
  • Semi-conducteur (Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant, mais pour lequel la probabilité qu'un électron puisse...) à propriétés thermoélectriques : Bi2Te3.

Il a aussi été utilisé pour ignifuger des papiers ou polymères, et comme catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni des réactifs et...), par exemple pour la vulcanisation du caoutchouc.

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