三氧化二铋

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
三氧化二铋
IUPAC名
Bismuth trioxide
Bismuth(III) oxide
Bismite
别名 铋华
识别
CAS号 1304-76-3
性质
化学式 Bi2O3
摩尔质量 465.96 g·mol⁻¹(Bi=89.70%, O=10.30%
外观 黄色晶体或粉末
密度 8.9 g/cm3 (固)
熔点 824°C
沸点 1890°C
溶解性(其他溶剂) 不可溶
结构
晶体结构 单斜
配位几何 类八面体
危险性
欧盟分类 未列明
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
0
 
闪点 不可燃
相关物质
其他阴离子 三硫化二铋
其他阳离子 三氧化二砷三氧化二锑
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

三氧化二鉍是一种無機化合物,化学式为Bi2O3,是最重要的化合物之一,雖然三氧化二鉍可以從天然的鉍華(一種礦物)取得,但是它主要的來源通常是煉时的副產物,或直接燃燒(藍色火焰)得到。

制备[编辑]

三氧化二铋可以通过干法或湿法制备。

干法通常是熔化铋,在反应炉中通入高压的纯氧,使之燃烧得到。或者在常温下,用铋盐和氢氧化钠在有分散剂的条件下固相反应得到[1]

湿法在溶液中反应,如在强碱中,Bi3+被直接转换为Bi2O3[1]。也有文献利用两步反应得到氧化铋,如用浓度较低的NaOH溶液和Bi(NO3)3反应,先沉淀出碱式硝酸铋,洗涤沉淀,再用NaOH转化为Bi2O3[2];又如先用氨水和硝酸铋溶液反应,沉淀出氢氧化铋,再灼烧进而得到Bi2O3[3]

物理性质[编辑]

三氧化二铋为淡黄色热色性固体,加热时变为橙色,继续加热变为红棕色,冷却时恢复颜色[4]。它通常以α、β、γ和δ这4种晶型存在,其中α型低温稳定,在724℃转变为δ型。ε型[5]和ω型[6]也有报道。

化学性质[编辑]

Bi2O3可溶于酸,不溶于碱。和酸反应生成铋盐[7]

Bi2O3 + 6 HNO3 → 2 Bi(NO3)3 + 3 H2O

Bi2O3和NaOCl反应,可以得到一种棕褐色物质,可能是Bi2O5[7]

Bi2O3可以被大部分还原剂还原,如C、CH4等。

一些材料上用的Bi2O3薄膜具有电致变色现象,发生的化学反应为[8]

Bi2O3(透明) + x Li+ + x e- ↔ LixBi2O3(暗棕色)

应用[编辑]

三氧化二铋可以应用于电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料和催化剂等领域[9]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 荆辉华. 纳米氧化铋的制备及表征[D]. 中南大学. 2011: 6-9. 1.3.3 氧化铋的制备方法概述
  2. ^ 孙璐薇, 何永, 付云德 等. 纳米氧化铋研究[J]. 传感器技术. 2009, 19(1): 21-22
  3. ^ 俞章毅. 一种制备高纯氧化铋工艺的研究[J]. 化工时刊. 2006. 20(7): 34-35
  4. ^ Yashima M, Ishimura D.Crystal structure and disorder of the fast oxide-ion conductor cubic Bi2O3 [J].Chemical Physics Letters. 2003, 378(3-4): 395—399
  5. ^ Cornei N, Tancret N, Abraham F, et a1.New ε-Bi2O3 Metastable Polymorph[J]. Inorganic Chemistry. 2006, 45(13): 4886-4888
  6. ^ Gualtieri A F. Powder X-ray diffraction data for the new polymorphic compound ω一BiO[J].Powder Diffraction.1997, 12: 9
  7. ^ 7.0 7.1 无机化学丛书 第四卷 氮 磷 砷分族. 科学出版社. 4.5 铋的氧化物及含氧化合物. pp.386-387. ISBN 978-7-03-030548-0 . 2012年3月印刷
  8. ^ 储艳秋, 吴波, 吴梁 等. 脉冲激光沉积制备氧化铋薄膜的电致变色性质[J]. 物理化学学报. 2007, 23(11): 1787-1791
  9. ^ 李卫, 周科朝, 杨华. 氧化铋的应用研究进展[J]. 材料科学与工程学报. 2004. 22(1): 154-156