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简介

  铋为有银白色光泽的金属,质脆易粉碎;熔点271.3°C,沸点1560°C,密度9.8克/厘

  
米3;导电导热性差;由液态到固态时体积增大。铋在红热时与空气作用;铋可直接与、卤素化合;不溶于非氧化性酸,溶于硝酸、热浓硫酸。铋可制低熔点合金,用于自动关闭器或活字合金中;碳酸氧铋和硝酸氧铋用作药物;氧化铋用于玻璃、陶瓷工业中。

性质

  物理性质:性脆,导电和导热性都较差。铋在凝固时体积增大,膨胀率为 3.3%。

  
铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。

  熔点:271.3℃

  沸点:1560±5℃

  密度:9.8 克/厘米3

  颜色:银白色或微红色,有金属光泽

  声音在其中的传播速率:1790(m/S)

  莫氏硬度:2.25

  电离能 (kJ /mol) 第一电离能7.289电子伏特

  M - M+ 703.2

  M+ - M2+ 1610

  M2+ - M3+ 2466

  M3+ - M4+ 4372

  M4+ - M5+ 5400

  M5+ - M6+ 8520

  M6+ - M7+ 10300

  M7+ - M8+ 12300
M8+ - M9+ 14300

  M9+ - M10+ 16300

  化学性质:

  周期:6

  族 :ⅤA

  原子量:208.98037

  化学符号:Bi

  原子序数:83

  原子体积(立方厘米/摩尔):21.3

  晶胞参数:

  a = 667.4 pm

  b = 611.7 pm

  c = 330.4 pm
α = 90°

  β = 110.33°

  γ = 90°

  氧化态:

  主要:Bi+3

  其它:Bi-3, Bi+1, Bi+4Bi +5

特点

  元素类型:金属

  晶体结构:晶胞为三斜晶胞。

  室温下,铋不与氧气或水反应,在空气中稳定,加热到熔点以上时能燃烧,发出淡蓝

  
色的火焰,生成三氧化二铋,铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于水,不溶于非氧化性的酸(如盐酸)即使浓硫酸和浓盐酸,也只是在共热时才稍有反应,但能溶于王水和浓硝酸。其中+5价化合物NaBiO5(铋酸钠)是强氧化剂,在分析化学中用于检测Mn。

  元素在海水中的含量(ppm):太平洋表面0.00000004

  元素在太阳中的含量(ppm):0.01

发现过程

  古希腊罗马就使用金属铋,用作盒和箱的底座。但直到1556年德意志G.阿格里科拉

  
才在《论金属》一书中提出了锑和铋是两种独立金属的见解。1737年赫罗特(Hellot)用火法分析钴矿时曾获得一小块样品,但不知何物。1753年英国C.若弗鲁瓦和T.伯格曼确认铋是一种化学元素,定名为bismuth。1757年法国人日夫鲁瓦(Geoffroy)经分析研究,确定为新元素

来源及用途

  元素来源:

  铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。矿物有辉铋矿、铋华等。金属铋由矿物经煅烧后成三氧化二铋,再与碳共热还原而获得,可用火法精炼和电解精炼制得高纯铋。

  
元素用途:

  铋主要用于制造易熔合金,熔点范围是47~262℃,最常用的是铋同等金属组成的合金,用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞,一旦发生火灾时,一些水管的活塞会“自动”熔化,喷出水来。在消防和电气工业上,用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度铸型。碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。

存在形式

  铋在地壳中的含量不大,为2×10-5%,自然界中铋以单质和化合物两种状态存在,主要矿物有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3•mCO2•H2O)、铜铋矿(3Cu2S•4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS•Bi2S)。

  
铋在自然界中有硫化物的辉铋矿(Bi2S3)和氧化物氧化铋(Bi2O3),或称铋黄土,是由辉铋矿和其他含铋的硫化物氧化后形成的。由于铋的熔点低,因此用炭等可以将它从它的天然矿石中还原出来。所以铋早被古代人们取得,但由于铋性脆而硬,缺乏延展性,因而古代人们得到它后,没有找到它的应用,只是把它留在合金中。

  铋是由阿格里科拉首先明确它是一种金属的。铋的拉丁名称bismuthum和元素符号来自德文weissemasse(白色物质),但是金属铋并非银白色,而是粉红色。

自然铋

  名字来源:从阿拉伯语bismid而来,意思是像锑一样;

  化学组成:主要成份是铋,也常混有微量﹑锑和硫;

  类别:自然元素-半金属元素-自然砷族;

  晶系和空间群:三方晶系,R3-m;

  晶胞参数:a0= 0.657nm,α=87034’;

  形态:晶体少见,常为块状;

  颜色:新鲜时呈白色,带有特有的浅红色,氧化后呈黄色至深灰色;

  条痕:灰色;

  透明度::不透明;

  光泽:强金属光泽;

  硬度:2~2.5;

  解理和断口:解理完全,晶体长度内单向劈理良好,断口呈贝壳状;

  比重:9.7~9.8 g/cm3;g/cm3

  其他性质:脆性至弱延展性,具有强逆磁性,遇冷发生膨胀;

  鉴定特征浅红色,一组完全解理,硬度低为其特征;

  成因和产状:产于高温热液矿床中,与锡石,黑钨矿、辉铋矿等共生,还可见于伟晶岩脉中;

  主要用途:铋含量低的样品可用于人造再生长,以形成有趣晶形标本作为收藏;由于逆磁性,可用于电子场;隔火设备和耐热合金的主要原材料;配药。

  著名产地:最好的样品来自德国,其次是瑞典玻利维亚。还有加拿大安大略省科搏尔特区和西北地区大熊湖,及美国加利福尼亚州和南卡罗来纳州切斯特菲尔德区。

氧化铋

  英文名称:Bismuth oxide

  分 子 式:Bi2O3

  分 子 量:465.96

  性状:黄色重质粉末或单斜结晶。无气味。在空气中稳定。溶于盐酸和硝酸;几乎不溶于水,加热变成褐红色冷后仍变为黄色。相对密度8.5。熔点820℃,沸点1890℃。

  用 途:用作分析试剂。用铋盐制备。防火纸的制造。该氧化铋可广泛用于无机合成、电子陶瓷、化学试剂等领域,主要用于制造瓷介电容器,也可用于制造压电陶瓷、压敏电阻等电子陶瓷元件。CASNo.: 1304-76-3

硝酸铋

  第一部分:化学品名称

  化学品中文名称: 硝酸铋

  化学品英文名称: bismuth nitrate

  英文名称2: nitric acid bismuth salt

  技术说明书编码: 591

  CAS No.: 10035-06-0

  分子式: Bi(NO3)3.5H2O

  分子量: 485.10

  第二部分:成分/组成信息

  有害物成分 CAS No.

  第三部分:危险性概述

  健康危害: 对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激性。至今未发现有职业中毒报导。非职业性中毒可发生肝、肾、中枢神经系统损害及药疹等。

  燃爆危险: 本品助燃,具刺激性。

  第四部分:急救措施

  皮肤接触: 脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

  眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

  吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

  食入: 饮足量温水,催吐。就医。

  第五部分:消防措施

  危险特性: 无机氧化剂,与还原剂、有机物、易燃物如硫、磷或金属粉末等混合可形成爆炸性混合物

  有害燃烧产物: 氮氧化物。

  灭火方法: 消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸

  器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。切勿将水流直接射至熔融物,以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅。灭火剂:雾状水、砂土。第六部分:泄漏应急处理

  应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。勿使泄漏物与还原剂、有机物、易燃物或金属粉末接触。小量泄漏:用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。

  第七部分:操作处置与储存

  操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴安全防护眼镜,穿胶布防毒衣,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与还原剂接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

  储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。应与易(可)燃物、还原剂等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

  第八部分:接触控制/个体防护, 职业接触限值

  前苏联MAC(mg/m3): 0.5

  工程控制: 密闭操作,局部排风。

  呼吸系统防护: 空气中浓度较高时,应该佩戴自吸过滤式防尘口罩。必要时,建议佩戴自给式呼吸器。

  眼睛防护: 戴安全防护眼镜。

  身体防护: 穿胶布防毒衣。

  手防护: 戴橡胶手套。

  其他防护: 工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

  第九部分:理化特性

  主要成分: 纯品

  外观与性状: 无色透明有光泽结晶, 有吸湿性。

  熔点(℃): 30(分解)

  沸点(℃): 80(失去5H2O)

  相对密度(水=1): 2.83

  相对蒸气密度(空气=1): 无资料

  饱和蒸气压(kPa): 无资料

  燃烧热(kJ/mol): 无意义

  临界温度(℃): 无意义

  临界压力(MPa): 无意义

  辛醇/水分配系数的对数值: 无资料

  闪点(℃): 无意义

  引燃温度(℃): 无意义

  爆炸上限%(V/V): 无意义

  爆炸下限%(V/V): 无意义

  溶解性: 溶于稀硝酸、乙醇、丙酮。

  主要用途: 用于药物和铋盐制造, 用作各种触媒原料。

  第十部分:稳定性和反应活性

  禁配物: 还原剂、易燃或可燃物、活性金属粉末、硫、磷。

  第十一部分:毒理学资料

  第十二部分:生态学资料

  其它有害作用: 该物质对环境可能有危害,在地下水中有蓄积作用。

  第十三部分:废弃处置

  废弃处置方法: 处置前应参阅国家和地方有关法规。用安全掩埋法处置。

  第十四部分:运输信息

  包装类别: O53

  包装方法:塑料袋或二层牛皮纸袋外全开口或中开口钢桶;塑料袋或二层牛皮纸袋外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。

  运输注意事项:铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快,不得强行超车。运输车辆装卸前后,均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物、易燃物等杂质。

  第十五部分:法规信息

  法规信息、化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992]677号),工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB 13690-92)将该物质划为第5.1 类氧化剂。

铋化氢

  铋化氢(BiH3)的毒性比磷化氢,砷化氢,以及锑化氢都要强,热稳定性则比上述三种物质弱,分解温度仅有228K.它的相对质量为212.,比空气重很多.

  如过用强还原剂(比如锌)在稀酸(不包括硝酸)的存在下,可将+3价的铋化合物还原成铋化氢(对砷和锑也可如此处理),在加热到一定温度时铋化氢就分解为单质铋与氢气(砷化氢,锑化氢亦然),得到亮棕色的"铋镜",即可检验出铋的存在.这是分析化学上检验铋非常灵敏的方法---马希法.

  Bi2O3+6Zn+6H2SO4=====2BiH3+6ZnSO4+3H2O

  2BiH3===加热===2Bi+3H2

  BiH3的还原性很强,可以从AgNO3中还原出银,从CuSO4中还原出铜.因此可用这两种溶液吸收铋化氢气体。铋化氢几乎不溶于水,且在水中易被溶解在水里的氧氧化为铋单质,水溶液碱性极弱,不能形成BiH4+离子。利用高纯BiH3与金属有机化合物加热,可制备许多低杂质合金,如:

  In(CH3)3+BiH3===加热===InBi+3CH4

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