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Bismutoxide

Stoffgruppe

Bismutoxide sind die Oxide des Elements Bismut. Dazu gehören einerseits reine Oxide, die nur aus Bismut und Sauerstoff bestehen, vor allem das Bismut(III)-oxid, andererseits aber Mischverbindungen, die neben dem Oxid auch noch andere Anionen enthalten.

Vertreter und Eigenschaften Bearbeiten

Das wichtigste reine Oxid des Bismuts ist das Bismut(III)-oxid (Bi2O3), daneben existieren aber auch noch das Bismut(IV)-oxid (Bi2O4) und das Bismut(V)-oxid (Bi2O5). Bismut(III)-oxid ist schlecht wasserlöslich, besser in starken Mineralsäuren und konzentrierten Laugen. Die höheren Oxide sind starke Oxidationsmittel.[1] Daneben gibt es auch noch gemischte Verbindungen Zusammensetzung BiOX. Das Bismutchloridoxid (BiOCl), das Bismutbromidoxid (BiOBr) und das Bismutoxidnitrat sind weiße Pulver. Das Bismutiodidoxid ist dagegen ziegelrot.[2]

Vorkommen Bearbeiten

 
Bismit

Bismut kommt überwiegend gediegen oder als Bismut(III)-sulfid (Bismuthinit) vor, aber auch in Form verschiedener oxidischer Minerale. Dazu gehören der Bismit (Bismut(III)-oxid), der Bismut-Ocker (Bismut(III)-oxid-Trihydrat) und der Bismutit Bi2O2(CO3).[1] Bismutchloridoxid kommt in Form des seltenen Minerals Bismoclit vor.[3] Ebenfalls selten kommt Bismutfluoridoxid als Mineral Zavaritskit vor.[4] Daneben kommen mehrere Minerale mit der Zusammensetzung Bi2O(OH)(XO4) vor. Dazu gehören der Atelestit mit X = Arsen,[5] der Hechtsbergit mit X = Vanadium[6] und der Smrkovecit mit X = Phosphor.[7]

Herstellung Bearbeiten

Bismut(III)-oxid kann durch Oxidation von elementarem Bismut bei 750-800 °C gewonnen werden. Bismut(V)-oxid kann durch Weiteroxidation von Bismut(III)-oxid in Suspension mittels Chlor, Brom oder Wasserstoffperoxid gewonnen werden.[1]

Bismutchloridoxid kann hergestellt werden, indem Bismut(III)-oxid in Salzsäure aufgelöst wird. Bei der Verdünnung der Lösung fällt das Produkt aus.[8] Analog kann auch Bismutbromidoxid durch Auflösen von Bismut(III)-oxid in Bromwasserstoffsäure und Verdünnung hergestellt werden.[9]

Verwendung Bearbeiten

Bismut(III)-oxid eignet sich als Ersatz für Bleioxid in der Glasherstellung.[1] Es wird außerdem in Feuerwerk für Knistereffekte verwendet.[10][11] Bismutchloridoxid wird als perlweißes Pigment in Kosmetika verwendet.[1] Verschiedene Bismut-Verbindungen wie Bismutsubsalicylat werden medizinisch verwendet, beispielsweise für die Eradikationstherapie bei Infektionen mit Heliobacter pylori. Im Magen bildet sich durch Reaktion mit Magensäure aus diesen Verbindungen Bismutchloridoxid.[12]

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. ↑ a b c d e Fritz Ullmann: Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry. 5th ed Auflage. Band 4. VCH, Weinheim Deerfield beach (Fla.) 1985, ISBN 978-3-527-20104-4.
  2. ↑ Dale L. Perry: Handbook of inorganic compounds. 2. ed Auflage. CRC Press/Taylor & Francis, Boca Raton, Fla. 2011, ISBN 978-1-4398-1461-1.
  3. ↑ Francisco Testa, David Cooke, Lejun Zhang, Graciela Mas: Bismoclite (BiOCl) in the San Francisco de los Andes Bi–Cu–Au Deposit, Argentina. First Occurrence of a Bismuth Oxychloride in a Magmatic–Hydrothermal Breccia Pipe and Its Usefulness as an Indicator Phase in Mineral Exploration. In: Minerals. Band 6, Nr. 3, 28. Juni 2016, S. 62, doi:10.3390/min6030062.
  4. ↑ U. A. Yatimov, E. V. Belogub, V. V. Shilovskikh, I. A. Blinov: Zavaritskite from Sulfide–Magnetite Ore of the Aktash Skarn Deposit, Western Karamazar. In: Geology of Ore Deposits. Band 64, Nr. 7, Dezember 2022, S. 513–518, doi:10.1134/S107570152207011X.
  5. ↑ Ray L. Frost, Jiří Čejka, Jiří Sejkora, Jakub Plášil, B.J. Reddy, Eloise C. Keeffe: Raman spectroscopic study of a hydroxy-arsenate mineral containing bismuth–atelestite Bi2O(OH)(AsO4). In: Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. Band 78, Nr. 1, Januar 2011, S. 494–496, doi:10.1016/j.saa.2010.11.016.
  6. ↑ Seiichiro Uehara, Yohei Shirose: Namibite and hechtsbergite from the Nagatare mine, Fukuoka Prefecture, Japan. In: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. Band 108, Nr. 2, 2013, S. 105–110, doi:10.2465/jmps.121022d.
  7. ↑ Smrkovecit. Abgerufen am 6. März 2024.
  8. ↑ Novokreshchenova, M. N., Yu Yukhin, and B. B. Bokhonov. „Highly pure bismuth (III) oxochloride synthesis.“ Chem. Sustain. Dev. 13 (2005): 563-568.
  9. ↑ Novokreshchenova, M. N., T. V. Daminova, and Yu M. Yukhin. „Precipitation of bismuth (III) oxobromide from bromide media.“ Russian Journal of Applied Chemistry 80 (2007): 2015–2019.
  10. ↑ Ram Mohan: Green bismuth. In: Nature Chemistry. Band 2, Nr. 4, April 2010, S. 336–336, doi:10.1038/nchem.609.
  11. ↑ Richard Harrison: A Thermal Study of a Simple Al−CuO Pyrotechnic Crackle Composition. In: Propellants, Explosives, Pyrotechnics. Band 44, Nr. 6, Juni 2019, S. 733–743, doi:10.1002/prep.201800291.
  12. ↑ Maria Pina Dore, Hong Lu, David Y Graham: Role of bismuth in improving Helicobacter pylori eradication with triple therapy. In: Gut. Band 65, Nr. 5, Mai 2016, S. 870–878, doi:10.1136/gutjnl-2015-311019.
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