氯氧化鉍
| 氯氧化鉍 | |
|---|---|
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| 別名 | 氯化氧鉍 氧氯化鉍 |
| 識別 | |
| CAS號 | 7787-59-9 
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| PubChem | 6328152 |
| ChemSpider | 10606415 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | GLQBXSIPUULYOG-JKOFJLRAAJ |
| 性質 | |
| 化學式 | BiOCl |
| 密度 | 7.36 g/cm3（測量） 7.78 g/cm3（計算）[1] |
| 溶解性（水） | 難溶 |
| 結構 | |
| 晶體結構 | 四方晶系, tP6[2] |
| 空間群 | P4/nmm, No. 129 |
| 晶格常數 | a = 0.3887 nm, c = 0.7354 nm |
| 危險性 | |
GHS危險性符號
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| GHS提示詞 | 警告 |
| H-術語 | H315, H319, H335 |
| P-術語 | P261, P264, P271, P280, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P321, P332+313, P337+313, P362, P403+233, P405 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
氯氧化鉍是一種無機化合物，化學式為BiOCl。它是一種有光澤的白色固體，自古代起便已有使用，尤其是在古埃及。其板狀結構的光波干涉產生類似於珍珠的珠光彩虹光反射。
BiOCl在自然界中以罕見礦物氯鉍礦的形式存在，該礦物存在於氟氯鉛礦礦群中。[3]
結構
[編輯]氯氧化鉍的結構可以認為由層狀的Cl−、Bi3+以及O2−構成（分別對應右側圖中的灰色(Bi)、紅色(O)和綠色(Cl)的離子）。這些離子按Cl-Bi-O-Bi-Cl-Cl-Bi-O-Bi-Cl的模式排序，有着膠體的Cl−與O2−以及陽離子Bi3+。這種層狀結構產生了這種材料的珠光性質。
就單個離子的配位環境來說，鉍中心採取扭曲的正方形反稜鏡的配位幾何。Bi3+離子與四個Cl−配位，形成一個正方形面，每個正方形的面與Bi的距離為3.06Å，四個氧原子形成另一個正方形面，每個正方形面與Bi的距離為2.32Å。 鉍和氧是四面體配位。[2]
製備與反應
[編輯]BiOCl由氯化鉍的水解反應製得：
- BiCl3 + H2O → BiOCl + 2 HCl
除了直接使用氯化鉍外，還可以將硝酸鉍五水合物溶於濃鹽酸，再稀釋水解得到。[4]
當BiOCl加熱至600 °C以上時，它轉換為Bi24O31Cl10（該化合物稱作「Arppe化合物」），有着複雜的層狀結構。[5][6]pH<5的鹽酸作用於BiOCl時，鹽酸濃度越大、溫度越高，越有利於BiOCl的溶解。[7]BiOCl可以被NH4HCO3轉化為碳酸鹽：[8]
- 2 BiOCl + 2 NH4HCO3 → (BiO)2CO3 + CO2↑ + H2O + 2 NH4Cl
BiOCl和Na2CO3的混合物可以在加熱下被碳或一氧化碳還原為金屬鉍。[9]
應用
[編輯]在古埃及，它曾用於化妝品，如眼影、頭髮噴霧劑、化妝粉、指甲油及其他化妝品。[10]由於BiOCl的片狀結構，其懸濁液有類似珍珠的光學性質。在化妝品中它的名字為C.I. 77163。[11]
硝酸氧鉍的結構與之類似，也可用作白色顏料。
參考文獻
[編輯]- ^ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (編). Bismoclite. Handbook of Mineralogy (PDF). III (Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. [December 5, 2011]. ISBN 0-9622097-2-4. （原始內容存檔 (PDF)於2011-08-15）.
- ^ 2.0 2.1 Keramidas, K. G.; Voutsas, G. P.; Rentzeperis, P. I. The crystal structure of BiOCl. Zeitschrift für Kristallographie. 1993, 205 (Part-1): 35–40. ISSN 0044-2968. doi:10.1524/zkri.1993.205.Part-1.35.
- ^ Bismoclite on Mindat.org. [2018-07-08]. （原始內容存檔於2018-07-08）.
- ^ 馬春陽, 吳飛飛, 王金東,等. 氯氧化鉍晶體的製備及其表徵研究 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）[J]. 人工晶體學報, 2015, 44(7):1764-1767.
- ^ Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan. Chemistry of the elements. 2016: 572. ISBN 978-0-7506-3365-9. OCLC 1040112384 （英語）.
- ^ Eggenweiler, U.; Keller, E.; Krämer, V. Redetermination of the crystal structures of the `Arppe compound' Bi24O31Cl10 and the isomorphous Bi24O31Br10. Acta Crystallographica Section B. 2000, 56 (3): 431–437. ISSN 0108-7681. doi:10.1107/S0108768100000550.
- ^ 張笛, 肖清貴, 張炳燭,等. 氯氧化鉍在鹽酸溶液中溶解度的測定和關聯 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）[J]. 化工學報, 2014, 65(6):1987-1992.
- ^ 吳文偉, 賴水彬, 姜求宇,等. 由氯氧化鉍直接製備納米氧化鉍[J]. 有色金屬工程, 2006, 58(3):42-46.
- ^ 鄭文裕, 劉希澄. 從氯氧化鉍製取精鉍的研究[J]. 廣東工業大學學報, 1994(3):53-57.
- ^ Völz, Hans G. et al. "Pigments, Inorganic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a20_243.pub2.
- ^ Carrasco, F. 2009. Diccionario de Ingredientes Cosmeticos(Paperback)
