请教高人 金属铋怎样鉴别
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
其它: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。
化学性质:
[编辑本段]
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
元素名称:铋
元素原子量:209.0
元素类型:金属
晶体结构:晶胞为三斜晶胞。
其它: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。
元素辅助资料:
[编辑本段]
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:
古希腊和罗马就使用金属铋,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。
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。
其它:
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weisse masse(白色物质),但是金属铋并非银白色,而是粉红色。
1、四价锡测定,用氨缓冲液,PH在9的条件下,铬黑T为指示剂,加过量的EDTA,用氯化锌标准滴定液滴定由蓝色到红色。
2、铅的检验方法有:铬酸铅法、碘化铅法、醋酸铜--亚硝酸钾 结晶法.
方法原理:
(1)铬酸铅法:Pb2+ +KCrO4 =PbCrO4↓ (黄色沉淀);能溶于浓硝酸、稀碱溶液中,酸化后又析出黄色沉淀。
(2)碘化铅法:Pb2+ +KI =PbI ↓(黄色沉淀);能溶于热水,冷却后再度析出金黄色的沉淀.
(3)醋酸铜--亚硝酸钾 结晶法:Pb2+ Cu(Ac)2 + KNO2 = K2PbCu(NO2)6 灰色或褐色 立方晶体或片状晶体.晶体易溶于水。
3、五价锑离子在pH=7时能与孔雀绿作用形成绿色络合物。
4、取溶液加入四羟基合锡(II)酸钠溶液(可由氯化亚锡和过量氢氧化钠在低温下现制),立即观察到黑色的沉淀(铋单质),同时四羟基和锡(II)酸钠被氧化为六羟基合锡(IV)酸钠。用这一反应可以鉴别铋离子
把已敲碎成60×60(mm)的锡、铋两金属小块,按一定百分比均匀混合(其百分比为一定值,不能随意配制)后,放入已加热到350℃的增锅或其它加热容器内。在其熔化过程中,要不断地搅拌至均匀。若有浮渣,要除去。然后,把该均匀合金熔液在角钢或槽钢中浇注成条状,以备浇注样件时用。
该锡铋合金在常温下,呈固态、银白色,熔点低只有1350C,硬度低,固液体积收缩率为0.051%,具有较强的渗透性。
锡铋合金技术的原理
在模具型槽检验中,主要运用锡铋合金固液间体积收缩率极小、可近似认为固液间体积不变的特点,浇注出型槽的样件,然后对该样件进行外观、各个部位尺寸(锻件的热尺寸)及几何形状等的整体检查,从中发现加工或设计的不足。
锡秘合金样件在模具型槽中的浇注
第一步,根据型槽容积大小取适量锡秘合金条,放入已加热到135℃的增锅或其它加热容器中,在其熔化过程中要不断地搅拌至其均匀。
第二步,把需浇注样件的模具均匀加热到160-200℃(根据模块大小而定,大者温度低)。
第三步,以常规浇盐的方法,把模具垂直立起(浇盐口朝上),沿浇盐口浇注合金液体,直至型槽浇满为止。
第四步,待模具完全冷却至室温后,采用适当的方法打开模具,取出样件(样件不能断开)。
第五步,检查样件是否符合型槽形状,若能真实地反映型槽,则交检检测若不符合,则重新浇注直至符合型槽形状。
第六步,根据交检检测结果,对模具进行适当的处理。
在浇注过程中应注意的事项:①模具加热必须做到均匀,否则对大型模具浇注出的样件影响尤为突出②要浇注的模具在其浇注前必须先处理好裂纹③必须把锡Q,合金残余物从浇注后的模具型槽中清理干净④样件不能有充不满、残留飞边过大、弯曲、局部变形大等直接影响检测结果的缺陷。
锡秘合金技术在模具检验中的运用
(1)对已加工好的模锻模,采用浇注锡秘合金样件的方法来检查其质量。
(2)用它验证模具修复的质量,即在已修复好的型槽中,浇注出锡秘合金样件,再对该样件进行检测。
(3)采用浇注锡秘合金方法来区分两种或多种除了个别尺寸等不同外、其它基本一致的锻件模具。
(4)对校正模总体尺寸等的掌握,是确定如何进行修复的关键。对复杂类锻件的校正模,其修复难度相当大,修复质量也难以保证。采用修复前浇注出该模具的锡秘合金样件的方法就可以加以解决。
锡秘合金技术在我厂已被广泛地推广应用,它不仅使模具质量得到了有效的控制--真正地做到提前预防、事前消除,而且大大地缩短了新产品的开发周期和品种批量生产的周期,为我厂提高产品质量,开拓、占领和巩固市场,作出了不可低估的贡献。
由于该产品足以合金形式存在。其经济
价值、使用价值都不大。需将其分离、提
纯, 变成精铅、精铋, 才能发挥其使用价值
和经济价值 目前的分离方法有氯化法、电
解法等多种
3.1 氯化法该法在大型有色金属冶炼厂
使用较多。其生产过程是将铅铋合金熔化,
向熔体中通人氯气, 铅优先与氯气化合形成
氯化铅渣(PbCl,), 铋不氯化,将氯化铅渣
除去,从而达到分离的目的 分出的铋经火
法处理,得到精铋.氯化铅渣另行处理,产
出精铅 此种方法比较简单.适合大规模生
产, 不足之处是该方法成本较高, 对于铅铋
合金产量不高的单位, 不宜使用该法。而当
铋的含量低于l2% 时. 此法从经济成本计
算, 已无分 另外. 该方法生产
操作要求严格, 否则容易污染环境
3.2 电解法如何解决这种产量不大的铅
铋合金的分离? 经过综合分析,认为采取成
本低、设备少的电解法较合适。采用电解
法, 首先要解决电解母液的选择. 这是能否
将铅铋合金有效分离的关键。电解法之所以
没在大工厂推广, 主要是母液的选择不理
想,使得分离过程达不到要求。我们试用过
多种母液, 最后选用硅氟酸与物质A 按一
定比例混合, 作为电解液, 可得到含铅99%
的电解铅,其工艺流程如右图。
在电解过程中, 合金阳极板中的铅形成
Pb 溶入电解液. 随后在铅阴极板上还原成
Pb析出; 而铋比铅更具正电性不发生电化
溶解, 而形成阳极泥。电解法适用于含铋
量较低的合金, 电解得到的粗铋用火法精炼
就可得到精铋.
区分无铅锡膏的好坏要根据实际情况来说,如果是焊料那就不分有铅锡膏和无铅锡膏,较好的焊料合金是锡铅合金63/37的,而无铅的焊料合金,对于电子产品来说目前较好的(还没有找到性能完全达到63/37的)是锡96.5银3.0铜0.5,就是SAC305,比较接近锡铅合金的性能,但是价格昂贵,就当前的银价4415元/公斤,这个成分的锡膏价格在450元/公斤以上,很多厂家承受不了。
其实锡膏含有很多不同的成分,分别是:锡铜合金、锡铋合金(低温139)等,如果用户需要购买无铅锡膏,那么要知道是用在什么地方好,要含什么成分,如果不懂可以咨询锡膏的供应商,他们都会帮选合适的无铅锡膏,提供你合适的锡膏价格。
另一种性价比较高,性能也比较接近的是锡99银0.3铜0.7,就是SAC0307,这个锡膏目前价格在250元/公斤左右,较易承受但是这个锡膏比较讲究,工艺窗口:就是温度曲线,也很考锡膏厂家的技术,要做到高活性、低卤低残留,有点难度。
定义:狭义的有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。
广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。
种类特性:
有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外所有的金属。中国在1958年,将铁、铬、锰列入黑色金属;并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属。这64种有色金属包括:铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。
在历史上,生产工具所用的材料不断改进,它与人类社会发展的关系十分密切。因此历史学家曾用器物的材质来标志历史时期,如石器时代、青铜器时代、铁器时代等。到17世纪末被人类明确认识和应用的有色金属共 8种。中华民族在这些有色金属的发现和生产方面有过重大的贡献(见冶金史)。进入18世纪后,科学技术的迅速发展,促进了许多新的有色金属元素的发现。上述的64种有色金属除在17世纪前已被认识应用的 8种外,在18世纪共发现13种。19世纪发现39种,进入20世纪,又发现4种。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,电阻比纯金属大、电阻温度系数小,具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。
种类面积:
有色金属表面积也是非常重要的,比表面积研究和相关数据报告中,只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,因为国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的。(GB.T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积测定分析有专用的比表面积测试仪,国内比较成熟的是动态氮吸附法,现有国产仪器中大多数还只能进行直接对比法的,北京金埃谱科技公司的F-Sorb 2400新型比表面积分析仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的北京金埃谱科技公司的F-Sorb 2400比表面积分析仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。
用途:
A:有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代,有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。
B:实际应用中,通常将有色金属分为5类:
1.轻金属。密度小于4500千克/立方米,如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。
2.重金属。密度大于4500千克/米3,如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。
3.贵金属。价格比一般常用金属昂贵,地壳丰度低,提纯困难,如金、银及铂族金属。
4.半金属。性质价于金属和非金属之间,如硅、硒、碲、砷、硼等。
5.稀有金属。包括稀有轻金属,如锂、铷、铯等;
稀有难熔金属,如钛、锆、钼、钨等;
稀有分散金属,如镓、铟、锗、铊等;
稀土金属,如钪、钇、镧系金属;
放射性金属,如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。
有色金属通常指除去铁(有时也除去锰和铬)和铁基合金以外 的所有金属。有色金属可分为四类:
1. 重金属:一般密度在4.5g/cm3以上,如铜、铅、锌等;
2. 轻金属:密度小(0.53~4.5g/cm3),化学性质活泼,如铝、 镁等.
3. 贵金属:地壳中含量少,提取困难,价格较高,密度大,化学性质稳定,如金、银、铂等;
4. 稀有金属:如钨、钼、锗、锂、镧、铀等。
由于稀有金属在现代工业中具有重要意义,有时也将它们从 有色金属中划分出来,单独成为一类。而与黑色金属、有色金属并列,成为金属的三大类别。