铋(Bi)位于
中文名称:铋(读bi念第四声)
英文名称:bismuth
定义:元素周期表中原子序数为83,属ⅤA族金属元素。元素符号Bi。
铋为银白色至粉红色的金属,质脆易粉碎,铋的化学性质较稳定。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。2003年,发现了铋有极其微弱的放射性。
铋有极其微弱的放射性。
纯铋是柔软的金属,不纯时性脆。常温下稳定。主要矿石为辉铋矿(Bi2S3)和赭铋石(Bi2o5)。液态铋凝固时有膨胀现象。
性脆,导电和导热性都较差。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。
金属铋为有银白色(粉红色)到淡黄色光泽的金属,质脆易粉碎;室温下,铋不与氧气或水反应,在空气中稳定。.导电导热性差;以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素,但在2003年,发现了铋微弱的放射性,可经α衰变变为铊-205。其半衰期为1.9X10^19年左右,达到宇宙年龄的10亿倍。
扩展资料:
铋主要用于制造易熔合金,熔点范围是47~262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的合金,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。
用于制低熔合金,在消防和电气安全装置上有特殊的重要性。
在分析化学中用于检测Mn。铋可制低熔点合金,用于自动关闭器或活字合金中。
参考资料来源:百度百科-铋
为了培养出高品质的晶体,必须使用纯度大于或等于99.99%的铋金属,
这种纯度更适合于培养的高品质的金属晶体。
影响铋晶体质量和大小的重要因素是冷却时间。通过使铋单质从熔化状态缓慢冷却并且固化,或许就能够生长出较大的晶体。
铋的熔点与其它金属单质相比相对较低,只有271℃(520°F),使用一个小型的丙烷喷灯或电炉就可以轻松的将其熔化。但是,值得注意的是,这仍旧是非常烫的熔融金属,就像任何液体一样容易流动和飞溅,并可能导致严重的烧伤。
根据使用的铋的体积,在各种容器中放入适量的铋单质,同时保持它的熔化状态。一块中等大小钢板和量杯适合用来制作铋晶体。
步骤
第1步:熔化铋
将铋单质放入一个钢制量杯中并放置在高温的热板上。
作为铋的熔液,该液体的表面暴露在空气中并被迅速氧化,因为高温和氧气形成灰色的表层,这是正常的。
第2步:浇注熔融铋
铋熔化后,将液体铋缓慢地,小心地倒到另一个干净并且预热过的钢制量杯中。通过将铋熔液转移到新的容器中,可以除去影响晶体生长的已经氧化的表面。
将铋液体倒进新的容器之后,可以观察到残余的铋的氧化物仍然留在原容器中。
第3步:使液态铋冷却
将铋放置在新的容器中,绝缘和耐热的表面冷却后开始凝固。将盛有铋的容器放已回到关闭电源的热板上, 通过余热使它缓慢降温至室温。
一段时间后,新容器中的铋出现一层清晰可见的新的氧化层。新的氧化层并不如上一层那么厚。新的氧化层在不断增厚的同时将会吸收不同波长的光线导致不断变色。因为相同的原因所以铋晶体表面会有那么多种颜色。
第4步:倒出多余的铋
当铋完全凝固之后,将多余的液态铋倒入另一个容器中。不要让铋充分固化如果不倒出多余的液体,晶体将会成为被困在量杯中的金属块。通常铋晶体生长时间的长短会导致晶体的大小变化。但是,如果等待时间太长,尚未形成晶体的过量液态铋将凝固并影响已经形成的结晶。什么时候倒出多余的液态铋并没有固定的时间限制,因为它取决于现场的实验条件。通过照明设备我们可以观察到液态铋的即时状态。如果在液体表面上的还会有波纹,并且铋仍是液态。随着越来越多的铋凝固,波纹将会越来越小并且晶体变得可见。
请注意,不能经常移动正在凝固的液态铋,因为它会影响晶体的形成:将会有很多小的铋晶体出现,并不会生成大的单晶。
可能需要多次尝试才能获得良好的晶体。如果等待太久,溶液凝固只能重新熔化,然后再试一次。甚至可以尝试使用倒出过量的液态铋在二级容器中以形成新的晶体。
第5步:取出晶体
过滤出多余的液态铋之后,在铋晶体生长的容器内应该可以看到生长完成的铋晶体。在铋晶体暴露于空气中的几分钟内其表面将会出现很多颜色。铋晶体可能会被卡在容器内,或者会有粘稠的液态铋附着在铋晶体上。待它们冷却之后可以轻松地折断它们并从容器中取出。容器的内表面会导致晶体出现固有的缺陷,因为总是会有晶体附着在容器的内表面上。避免这一缺陷的方法是通过使用一颗晶种悬浮在熔融的液态铋上作为晶体生长过程中的成核点。之后,只需要将铋晶体从溶液中提出,而不是到处过量的液态铋。晶种放置时间不宜过长,否则可能会与容器中其他晶体融合导致过大无法取出。
纯铋是柔软的金属,不纯时性脆。常温下稳定。主要矿石为辉铋矿(Bi2S5)和赭铋石(Bi2o5)。液态铋凝固时有膨胀现象。
性脆,导电和导热性都较差。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。
金属铋为有银白色(粉红色)到淡黄色光泽的金属,质脆易粉碎;室温下,铋不与氧气或水反应,在空气中稳定。.导电导热性差;以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素,但在2003年,发现了铋微弱的放射性,可经α衰变变为铊-205。其半衰期为1.9X10^19年左右,达到宇宙寿命的10亿倍。
熔点:271.3℃
沸点:1560±5℃
声音的传播速率:1790(m/S)
电离能
(kJ
/mol):第一电离能7.289电子伏特
莫氏硬度:2.25
膨胀率:3.3%
化学性质
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NaBiO3(铋酸钠)是强氧化剂。
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■ 铋的性质
铋性脆,富有光泽。铋在凝固时体积增大,膨胀率为3.3%。铋是逆磁性最强的金属,在磁场作用下电阻率增大而热导率降低。除汞外,铋是热导充最低的金属。铋及其合金具有热电效应。铋的硒、碲化合物具有半导体性质。室温下铋在湿空气中轻微氧化,加热到熔点时则燃烧生成三氧化二铋。铋同盐酸作用缓慢,同硫酸反应放出二氧化硫,同硝酸反应生成硝酸盐。
■ 铋的资源
自然界存在少量的铋,其主要矿物有:辉铋矿、泡铋矿、铋华、自然铋、方铅铋矿、菱铋矿、铜铋矿。铋单独矿床少,常与铅、锌、铜、钨、钼、锡等矿伴生,其单独开采工业品位为0.5%。 世界铋年产量约4400吨。我国铋金属量50万吨,1993年产铋约1052吨。
■ 铋的制取
铋的冶炼分粗炼和精炼两步。粗炼的方法因原料而异。以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋原料时,采用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精炼。 以铅的火法冶金精炼过程中产生的钙镁铋浮渣为原料的炼制方法是:先将浮渣加热,使其中所含的铅下沉取出。继续加热熔渣,熔化后,加入氯化铅或通入氯气,以除去钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精炼。 精炼一般分为四个步骤:氧化除砷、锑、碲等;加锌除银;氯化除铅锌;高温除氯。
■ 铋的用途
铋主要用途是以金属形态用于配制易熔合金,以化合物形态用于医药。前者熔点范围为47-262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的二元、三元、四元、五元合金。改变这些金属在合金中所占的百分比,就可获得一系列不同熔点和不同物理性质的合金;这些合金用于消防装置,做自动喷水器的热敏元件,锅炉和压缩空气缸的安全塞,焊料,金属热处理的熔浴介质等。铋合金具有在冷凝时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度的铸型。铋及其合金常作为铸铁、钢和铝合金的添加剂,以改善合金的切削性能。含锑11%的铋合金用于制造红外线检测计。铋锡和铋镉合金作用作硒整流器的辅助电极。利用铋在磁场作用下电阻率急剧减小的特性作制作磁力测定仪。铋锰合金可制永磁合金。铋的热中子吸收截面很小并且熔点低、沸点高,可用作核反应堆的传热介质。碲化铋广泛用于制造温差电制器元件用于太阳能电池。铋银铯合金用于制造光电放大器。硫化银铋用于制造半导体仪器。铋镉温差元件用于报警装置。
1、铋主要用于制造易熔合金;
2、铋常与铅、锡、镉、锑、铟等组成一系列低熔点合金,可做防火装置、自动喷水器的热敏元件、电器保险丝、锅炉和空压机气缸的安全塞;
3、铋属微毒类。大多数化合物、特别是盐基性盐类,在消化道中难吸收。不溶于水,仅稍溶于组织液;
扩展资料:
铋介绍:
自然铋在自然界属于相当罕见的自然元素类矿物,通常产在硫浓度不大的高温热液矿床中,与含有银、钴、镍、铅和锑之矿物相伴共生,少数在伟晶花岗岩内产出。是铋矿的主要来源。自然铋的新鲜断面呈微带浅黄的银白色,在空气中暴露过久则出现浅红的锖色;
铋为银白色至粉红色的金属,质脆易粉碎,铋的化学性质较稳定。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素,但在2003年,发现了铋有极其微弱的放射性。
参考资料来源:百度百科-铋
2Sb2S3+ 9O2→ 2Sb2O3 + 6SO2↑
Sb2O3 + 3C → 2Sb + 3CO↑
铋在自然界中也有硫化物的辉铋矿Bi2S3,还有氧化铋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。这就是说,锑和铋早被古代人们取得。
在匈牙利曾发现青铜时代的用具,铜合金中含锑量高达4%~5%。我国古代的青铜器中也含有少量锑。在一个属于埃及第五或第六王朝的铜制水罐上含有锑。在德国纽伦堡(Nuremberg) 的博物馆里,保存着收集来的古代小盒、匣、箱等,装饰着金属铋的底子上绘有明亮的色彩。
晶体铋是融化的高纯度金属铋在缓慢冷却时结晶所得到的,密度大约在9.8 克/立方厘米左右,有着复杂而规则的形状。晶体铋在制作过程中会被氧化,氧化膜的厚度不同会决定所反射的光的颜色,从而形成多种颜色的氧化膜,显得十分耀眼。晶体铋的形状不定,随制作时容器的大小而决定,一般大小在1~15厘米之间。
铋主要以金属形态配制易熔合金,以化合物形态用于医学。它常与铅、锡、镉、锑、铟等组成一系列低熔合金,可做防火装置、自动喷水器的热敏元件、电器保险丝、锅炉和空压机气缸的安全塞等。利用铋合金在冷凝时膨胀的特性,可作印刷合金和高精度的铸型以及冲压模具等。铋加在铸铁、钢和铝合金中,可改善其切削性能。含锑11%的铋合金可制造红外线检测计。超纯铋(99.999%以上)用于核反应堆中作载体或冷却剂。碲化铋是制造热电致冷元件和热发电机的材料。铋的各种化合物已用作除尘粉、收敛剂、防腐剂、抗酸剂等。在医疗上应用的铋化合物有酒石酸铋钾、水杨酸盐和铋乳等。 铋的性质 铋为灰白色并带有粉红色的脆性金属。密度为9.8克/厘米3,熔点为271.0℃。液艳情铋在凝固时体积增大,膨胀率为3.3%,充填性能好。铋是逆磁性最强的金属,在磁场作用下电阻增大而导热率下降。除汞外,铋是导热率最低的金属。铋及其合金有热电效应。铋和硒、碲的化合物具有半导体性质。室温下,铋在湿空气中有轻微氧化,加热到熔点时则燃烧生成三氧化二铋。含铋的主要矿物是辉铋矿。