El óxido de bismuto (III) es conocido también como trióxido de bismuto, bismita y trióxido de dibismuto. Se trata de un óxido formado por dos átomos de bismuto y tres átomos de oxígeno, siendo su fórmula química o molecular Bi_{2}O_{3}.
Este compuesto químico es el más usado de todos los compuestos que contienen bismuto, Bi. Es muy conocido su uso, por ejemplo, en los fuegos artificiales, creando el efecto de los huevos de dragón. Antes era usado otro compuesto que contenía plomo, lo que lo hacía bastante contraindicado por temas de salud pública.
De forma natural puede hallarse en un par de minerales: el bismito (en la mayoría de los casos) y el asfaerbismoito (de una forma mucho menos común).
Estructura del Bi2O3
Aunque el óxido de bismuto (III) puede parecer asemejarse al óxido de arsénico (III) o al óxido de antimonio (III), lo cierto es que su estructura tridimensional difiere bastante y además presenta varias fases, dependiendo de la temperatura.
Así, a temperatura ambiente la red del compuesto es monoclínica cristalina. Para altas temperaturas tendremos dos estructura tetragonal cristalina y cúbica centrada en el cuerpo.
En ocasiones se pueden dar estructuras irregulares, también llamadas defectuosas.
Decir que no es fácil predecir el camino seguido en la estructura que adquiere el Bi_{2}O_{3} cuando partiendo de una alta temperatura vamos acercándonos a la temperatura ambiente.
La conductividad del trióxido de bismuto
Una de las fases del trióxido de bismuto es muy interesante para la construcción de pilas basadas en el óxido sólido, tecnología que depende de la conductividad de carácter iónico. Se trata de la fase llamada δ-Bi_{2}O_{3}, sumamente apreciada no solo por el tipo de conductividad tan apropiada para estas pilas sino también por el bajo coeficiente de expansión térmica que presenta.
De hecho, este problema de la expansión térmica es el talón de Aquiles de las actuales baterías para coches, que pierden enormemente su eficacia y duración tanto por el calentamiento producido por las altas exigencias que requiere el motor eléctrico como a la merma de rendimiento por bajas temperaturas. Esto es así porque la temperatura varía la estructura del sólido, deteriorándose seriamente las propiedades mecánicas.
En la actualidad se está invirtiendo mucho esfuerzo en aumentar el margen térmico de estabilidad del Bi_{2}O_{3} para optimizar el rendimiento de las baterías, buscando dopantes adecuados para tal fin.
Síntesis. Obtención
Una vía para obtener Bi_{2}O_{3} es partiendo del compuesto llamado oxinitrato de bismuto.
Al reaccionar el oxinitrato de bismuto con ácido nítrico y después de algunos pasos intermedios, uno de los subproductos va a ser el óxido de bismuto (III), que va a precipitar en forma de un polvo amarillo de bastante masa molecular.
Otra forma de preparar el trióxido de bismuto es mediante la tostación de hidróxido de bismuto.
Y otra tercera vía es la del calentamiento del subcarbonado de bismuto a unos 400º C.
Aplicaciones
Hemos dicho que la tecnología implicada en el desarrollo de las baterías hace que la demanda de este óxido sea grande.
Otra de las aplicaciones estrella es el de la medicina, en concreto en la elaboración de materiales usados en odontología. El óxido de bismuto (III) es parte esencial de estructuras de implantes con el fin de que tales implantes puedan tener un seguimiento médico adecuado mediante rayos X (sin este compuesto, los cementos serían simplemente invisibles a la hora de hacer una placa).
También son interesantes no sólo por poder interacción con los rayos X: poseen cualidades de endurecer los cementos cerámicos. Está todavía en proceso de estudio si se mantiene inerte o no cuando el pH de la boca es alto.
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