Bismuto (Bi)

Principais propriedades

O bismuto é um metal branco-acinzentado com tonalidade levemente rosada, duro e ao mesmo tempo quebradiço, que se rompe em lascas em vez de deformar. Funde a pouco mais de 270 graus Celsius e conduz calor e eletricidade pior que qualquer outro metal, com exceção do mercúrio.

Duas propriedades o singularizam: expande cerca de três por cento ao solidificar, comportamento que compartilha com pouquíssimas substâncias, entre elas a água, e é o mais diamagnético dos metais, sendo repelido por campos magnéticos. Seus cristais crescem em degraus quadrangulares e adquirem cores intensas quando a superfície se recobre de uma película de óxido que interfere na luz. O bismuto-209, seu único isótopo natural, é levemente radioativo, com meia-vida inconcebivelmente longa em comparação com a idade do universo.

Ocorrência na natureza

Aparece ocasionalmente como metal nativo e em minerais próprios como a bismutinita, um sulfeto, e a bismita, um óxido, mas raramente em concentrações que justifiquem lavra dedicada. A abundância na crosta terrestre é baixa, da ordem de poucos centésimos de miligrama por quilograma, o que o coloca entre os elementos escassos. Na prática, o elemento é encontrado disperso em minérios de chumbo, cobre, estanho, tungstênio e molibdênio.

Processo de obtenção

Quase todo o bismuto comercial é subproduto do refino do chumbo e do cobre. Nos processos de purificação desses metais, o bismuto se concentra em escórias e em ligas intermediárias, das quais é separado por tratamentos com reagentes que retiram os demais componentes, seguidos de refino eletrolítico ou por zonas para atingir alta pureza. A China responde pela maior parte da produção mundial, e a oferta acompanha o ritmo da metalurgia do chumbo, o que torna o mercado do elemento bastante dependente de fatores externos.

Aplicações

A substituição do chumbo é hoje o principal motor da demanda: ligas de bismuto entram em soldas sem chumbo para eletrônica, em latões usináveis para conexões hidráulicas e componentes em contato com água potável, em chumbadas de pesca e em munição esportiva. Ligas de baixo ponto de fusão contendo bismuto acionam os bicos automáticos de sistemas de combate a incêndio e dispositivos de segurança térmica, derretendo em temperaturas precisas. Na medicina, o subsalicilato e o subnitrato de bismuto são usados havia mais de um século em preparações para desconfortos gástricos e integram esquemas de tratamento da bactéria associada à úlcera. O oxicloreto de bismuto dá o efeito perolado a cosméticos, e óxidos do elemento entram em pigmentos amarelos, em cerâmicas e em materiais termoelétricos.

Importância biológica

O bismuto não é um elemento essencial e não participa de nenhum processo biológico conhecido. Sua presença na saúde humana vem de medicamentos: sais pouco solúveis de bismuto atuam localmente na mucosa do estômago, formando uma camada protetora e inibindo o crescimento bacteriano, com absorção sistêmica pequena. O uso prolongado ou em doses acima das recomendadas pode causar efeitos neurológicos, razão pela qual essas preparações devem ser utilizadas conforme a bula e a orientação médica ou farmacêutica.

Riscos e precauções

Entre os metais pesados, o bismuto é dos menos preocupantes: sua toxicidade é considerada baixa, os compostos usados em medicamentos são pouco absorvidos e não há evidência de acumulação ambiental relevante. Isso não o torna inofensivo. A exposição excessiva a compostos solúveis pode afetar rins e sistema nervoso, o pó metálico é irritante para as vias respiratórias e a radioatividade natural do elemento, apesar de desprezível na prática, é real. Em uso profissional, consulte a ficha de informações de segurança do produto e profissionais habilitados.

História da descoberta

O bismuto já era manipulado por mineradores europeus por volta de 1400 e aparece em textos de metalurgia do Renascimento, mas foi por muito tempo confundido com o chumbo, o estanho e o antimônio, com os quais compartilha aparência e baixo ponto de fusão. A distinção clara só veio em 1753, quando Claude François Geoffroy demonstrou na França que se tratava de um metal próprio, com propriedades distintas dos vizinhos. No século XX, o elemento se firmou primeiro na farmacologia e depois como alternativa a materiais tóxicos.

Origem do nome

Vem do alemão Wismut, mais tarde latinizado como bisemutum. A origem do termo é discutida: as explicações mais citadas remetem a expressões germânicas para massa branca ou a nomes de localidades mineradoras da Saxônia.

Isótopos relevantes

²⁰⁹Bi responde por praticamente todo o bismuto natural; é levemente radioativo, com meia-vida muitas ordens de grandeza maior que a idade do universo.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• Cristais de bismuto crescidos em laboratório formam estruturas em degraus com cores de arco-íris, muito procuradas por colecionadores de minerais.
• Foi considerado o elemento estável mais pesado até 2003, quando se demonstrou que o bismuto-209 é radioativo, com meia-vida bilhões de vezes maior que a idade do universo.
• Assim como a água, expande ao passar do estado líquido para o sólido, propriedade rara entre os metais e aproveitada em ligas de precisão.