Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

Висмут – красивый и хитрый элемент, элемент-притворщик. Ядро его наиболее распространённого изотопа – ²⁰⁹Bi долгое время поражало физиков-ядерщиков. Большой порядковый номер и большая атомная масса (и то и другое нечётные) вообще-то должны были приводить к тому, что этот атом должен был быть радиоактивен, однако долгое время висмут притворялся стабильным и даже считался самым тяжёлым из существующих в природе стабильных изотопов.

Однако в 2003 году было экспериментально показано, что он является радиоактивным и распадается с излучением альфа-частиц (Nature, 2003, 422 (6934): 876–878). Правда, период полураспада ²⁰⁹Bi составляет (1,9±0,2)×10¹⁹ лет, что при возрасте Вселенной в 13.8 миллиардов лет чуть больше, чем вечность, и становится понятно, почему радиоактивность висмута долгое время просто не удавалось наблюдать. Плотность твёрдого висмута 9.8 г/см³ (это чуть меньше, чем у свинца), а при плавлении висмут ведёт себя аномально – его расплав тяжелее твёрдого вещества, и твердый висмут не тонет в расплаве, а плавает на поверхности (такая редкая аномалия хорошо известная для воды, но системой вода-лёд не ограничивается). Вообще висмут плавится легко, при медленном охлаждении образуя из расплава кристаллы с интересной зигзагообразной формой поверхности, окрашенной во все цвета радуги – тонкий слой оксида, образующийся на поверхности висмута играет роль дифракционной решетки, создавая красивую радужную картинку. В твёрдом состоянии висмут хрупок и полученные кристаллы не так просто сохранить.

Висмут не обладает высокой реакционной способностью, и часто встречается в самородном состоянии. Удивительно, что нет никаких свидетельств в пользу того, что этот металл был знаком людям в античности или средневековье (хотя, с другой стороны, современники Аристотеля и Агриколы часто путали свинец с оловом и наоборот и могли принимать за золото сульфидные минералы-обманки). Европейские трактаты молчат – про висмут ничего не говорится ни в перечислении семи металлов Аристотелем, ни в более поздних трудах. Вместе с тем представители мезоамериканской культуры скорее всего знали о висмуте больше европейцев – обнаруженный при раскопках в Мачу Пикчу инскский нож в форме ламы изготовлен из медного сплава, содержащего 18 % висмута, что вряд ли при сравнительно малой распространённости висмута в земной коре может быть случайностью. В Европе достоверное описание висмута появляется только в пятнадцатом веке – в 1460-е годы его начинают добывать в саксонском Шнеберге, и вскоре металл начинают применять для изготовления серебристых чернил или пигментов для живописи. Живописцы Италии, включая Рафаэля Санти делают краски как на основе металлического висмута, так и трисульфида висмута. Однако этот элемент опять умело притворялся, и алхимик Василий Валентин назвал его «висмут» (белая масса, белый свинец). Другие считали висмут разновидностью олова «ледяным оловом». В конечном итоге статус самостоятельного элемента висмут получил в 1739 году, в начале девятнадцатого века Джон Дальтон предложил в качестве символа висмута латинскую литеру В в кружочке, а современный символ висмута – Bi, ввёл Берцелиус. Он же более подробно изучил химические свойства висмута.

Некоторые соединения висмута применялись в косметике и медицине. Так, основный нитрат – кристалльно-белый осадок, образующийся при взаимодействии висмута с азотной кислотой, использовался как пудра для маскировки загара теми, кто не хотел выглядеть как человек, работающий на солнце, хотя в городах пудра с нитратом висмута темнела в результате взаимодействия с производными серы. Нитрат висмута (часто вместе с молоком или магнезией) использовался для лечения повышенной кислотности желудка; сейчас висмут продолжает работать как антацид, только, конечно не в форме нитрата, а в форме соли с лимонной кислотой. В наших аптеках это препарат можно найти под названием «Де-Нол».