El bismuto ocupa el lugar número 73 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre y es tan escaso como la plata. Es un elemento que se encuentra en el grupo 15 del sistema periódico, con el número atómico 83, siendo el más metálico y menos abundante de los elementos de la familia del nitrógeno.
Su configuración electrónica es [Xe] 4f145d106s26p3, posee 2 estados de oxidación (+3, +5), que le permiten formar de esta manera compuestos trivalentes y pentavalentes, siendo los trivalentes los más comunes. El estado de oxidación +5 se encuentra con menos frecuencia, porque el átomo de bismuto por lo general utiliza los tres electrones 6p en la formación de enlaces y conserva los dos electrones 6s como un par inerte [1].
Aunque el bismuto tiene características de metal pesado, y para muchos es un elemento tóxico, recientemente se ha considerado como un metal verde y seguro por presentar baja toxicidad, al compararse con otros metales pesados como el plomo o el mercurio [2].
SALUDABLE
Tradicionalmente, el bismuto se ha usado ampliamente en el área de la medicina, generalmente es usado como agente calmante para el tratamiento de trastornos digestivos, también es útil para delinear el tracto alimentario durante el examen de rayos X, y además algunas sales insolubles de bismuto se utilizan como ingredientes en polvos en el tratamiento de lesiones de la piel o infecciones [1].
Varias preparaciones a base de sales de bismuto como por ejemplo el subsalicilato de bismuto, se han empleado como fármacos contra trastornos gástricos como: colitis, diarrea y úlceras pépticas, debido a su acción astringente, antiinflamatoria, bactericida y desinfectante. Incluso, se ha usado ampliamente en la práctica veterinaria[1].
El bismuto y sus compuestos a la fecha no parecen ser responsable de intoxicación en seres humanos porque estos son poco solubles en el plasma sanguíneo y rápidamente son eliminados por vía urinaria y fecal. La concentración normal de bismuto en la sangre es de 1 a 15 ug / L, pero la absorción de preparaciones orales produce un aumento significativo. La farmacocinética en sangre muestra que el tiempo de eliminación de bismuto, en los seres humanos puede variar, siendo el más corto de 3,5 minutos, y el más largo de 17 a 22 años [3].
Únicamente en Francia y Australia se conocen casos médicos de intoxicaciones causadas por bismuto al utilizar medicamentos que lo contenían. Se reportaron en esos países problemas motrices, de memoria, musculares, además se demostró que este metal causaba encefalopatía, insomnio y síntomas psiquiátricos. Sin embargo, los pacientes se recuperaron de forma espontánea después de la interrupción de los fármacos que contenían bismuto. También, llama la atención la reversibilidad de la toxicidad del bismuto en los seres humanos según lo han reportado varios autores, independientemente del tipo de compuesto de bismuto que se trate [4]. Un estudio más reciente del año 2005, concluye que los efectos tóxicos adversos del bismuto son bajos comparados con los efectos adversos que causa el plomo en las mismas condiciones experimentales en un estudio que se llevó a cabo utilizando ratas[5]. A nivel de seguridad industrial, en el pasado se han sugerido niveles de bismuto de 50 ug / L y un nivel de alarma de 100 ug / L, sin embargo, ninguna prueba experimental está disponible para apoyar la elección de estos niveles [3].
BELLO
El uso de bismuto en productos para el cuidado de la belleza se remonta a la antigüedad y en la actualidad todavía se utiliza en algunos productos cosméticos comunes. Por ejemplo el oxicloruro de bismuto (BiOCl) se utiliza para impartir un efecto nacarado al lápiz labial, esmalte de uñas, sombras de ojos y maquillaje en polvo. El brillo y el lustre que proporciona este compuesto resulta ser mayor que el proporcionado por la guanina, que se extrae de escamas de pescado y es un producto más costoso. Además, se realiza la incorporación de bismuto a los tintes para el cabello para mejorar el color y desodorizarlos [1].
AMBIENTAL
En el aspecto ambiental, actualmente y hasta la fecha, para el bismuto no hay límites estrictos fijados en agua y en aire. En los estándares Internacionales para la Calidad de Agua para Consumo Humano establecidos por la Organización Mundial para la Salud (OMS), se menciona pero no se reporta el límite permitido [6] .
Igualmente, se destaca que en la normativa que rige el vertimiento de aguas residuales, por ejemplo la que se aplica en España. La cual es una de las normas ambientales más estrictas a nivel mundial, no se menciona ni se reportan los límites de bismuto que estas aguas debería contener [7]. Lo anterior, posiblemente se presenta porque muchas de la sales de bismuto, se usan en la actualidad en tratamientos médicos, y aun a la fecha no existen reportes solidos de su toxicidad en seres humanos [1].
Recientemente, semiconductores que contienen bismuto, tales como: Bi2O3, BiVO4,Bi2WO6, BiOI, BiMoO6 [8], se están utilizando como fotocatalizadores bajo radiación visible, para el tratamiento de aguas residuales y la depuración del aire, específicamente en la degradación de contaminantes orgánicos refractarios, en algunos casos estos materiales a base de bismuto han mostrado mayor actividad fotocatalítica que la presentada por dióxido de titanio P25 (TiO2), el semiconductor tradicional y más empleado a nivel mundial para el control de la contaminación ambiental utilizando el proceso de fotocatálisis heterogénea [9].
El uso popular y frecuente del bismuto se debe a que forma fácilmente complejos estables con los ácidos carboxílicos y fenoles a través del enlace de bismuto – oxígeno[1].
Referencias
[1] Suzuki, H., (2001), Introduction: ELEMENTAL BISMUTH, in Organobismuth Chemistry,
Y.M.Hitomi Suzuki, Editor. 2001, ELSEVIER SCIENCE: Amsterdam. p. 1-25.
[2] Sun, H.-T., J. Zhou, Qiu, J., (2014), Recent advances in bismuth activated photonic
materials.Progress in Materials Science, 64, 1-22.
[3] Slikkerveer, A., Wolff, F.,(1989), Pharmacokinetics and Toxicity of BismuthCompounds.
Medical Toxicology and Adverse Drug Experience, 1989. 4(5), 303-323.
[4] Serfontein, W.J., Mekel,R., (1979), Bismuth toxicity in man II. Review of bismuth blood
and urine levels in patients after administration of therapeutic bismuth formulations in
relation to the problem of bismuth toxicity in man. Research communications in chemical
pathology and pharmacology, 26(2),391-411.
[5] Sano, Y., et al., (2005),Oral toxicity of bismuth in rat: single and 28-day repeated
administration studies. J Occup Health, 47(4): p. 293-8.
[6] OMS/OPS. Estudio de la calidad de fuentes utilizadas para consumo humano y Plan
de mitigación por contaminacion por uso domestico y agroquimico. 2012. En:
http://www1.paho.org/per/images/stories/pyp/per37/15.pdf?ua=1].
[7] Ministerio de ambiente, (2009), España, Manual para la gestión de vertidos.En:
http://www.magrama.gob.es/es/agua/temas/concesiones-y autorizaciones /Manua
_para_la_gestion_de_vertidos_tcm7-28966.pdf].
[8] Di Paola, A., et al., (2012), A survey of photocatalytic materials for environmental
remediation.Journal of Hazardous Materials, 211–212(0), 3-29.
[9] Li.E, Zhang, C.L, Qiang, L., (2010), Wenhua, Yin Shuangfeng, Bismuth-Containing
Semiconductor Photocatalysts. Progress in Chemistry, 22(12): p. 2282-2289.
La elaboración de este artículo es una Colaboración para RQI&M de:
Ms. Ing. Adriana C. Mera B.
Doctor en Ciencias con mención Química
Universidad de Concepción
