铋是一种化学元素,符号为 Bi,原子序数为 83。它属于元素周期表第 15 族(以前称为 VA 族),通常称为磷元素。铋是最重的稳定元素,主要以元素形式存在于自然界中,但也可以在各种形式中找到。 矿物质.

纯净的铋是一种脆性金属,呈银白色和粉红色。它具有高电阻和低导热率。铋无毒,有时用于焊接、铸造和低熔点合金等合金中。

铋最有趣的特性之一是当它与空气反应时,它会在其表面形成美丽的虹彩氧化物层。这会产生令人惊叹的多彩晶体结构,使铋晶体成为收藏家以及用于珠宝和装饰品的热门选择。

铋矿物相对稀有,但确实存在。最常见的铋矿物是铋矿 (Bi2S3),通常与其他金属硫化物一起发现,例如 , 矿石。其他含有铋的矿物包括铋矿 (Bi2O3) 和天然铋,天然铋是纯元素形式的铋。

总之,铋是一种迷人的元素,以其独特的性质而闻名,包括其多彩的晶体结构及其在各种工业应用中的用途。它以矿物形式存在,增加了它在地质学和地质学研究中的吸引力和重要性。 矿物学.

名称:源自德语 weisse Masse,后来为 wismuth,白色弥撒。

矿产集团: 组。

细胞数据:空间群:R3m。 a = 4.546 c = 11.860 Z = 6

社区: 黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿、 黄铁矿、钴矿、镍矿、布氏矿、方钴矿、红花矿、铋矿、 , 立方石, 辉钼矿, 闪锌矿, 方铅矿, 白钨矿, 黑钨矿, 方解石, 重晶石, 石英.

化学性质

化学分类 本地人
化学成分 Bi

物理性能

颜色 红白色至乳白色;失去光泽,呈虹彩粉红色、黄色或蓝色
条纹 银白色
光泽 金属的
分裂 完美 完美{0001}、良好{1011}、差{1014}
透明度 不透明
莫氏硬度 莫氏等级 2–2.5
水晶系统 三角的
韧性 Sectile
密度 9.7 – 9.83 g/cm3(测量值) 9.753 g/cm3(计算值)

光学性质

铋表现出一些有趣的 光学特性尽管与硅或光学中使用的各种化合物等其他材料相比,它通常不被认为是光学应用中的主要参与者。尽管如此,以下是铋的一些光学特性:

  1. 折射:铋对于可见光的折射率约为 1.9。这意味着穿过铋或与铋相互作用的光在进入或离开材料时将被折射或弯曲。
  2. 反射:像大多数金属一样,铋具有反射性。然而,它不像银或其他一些金属那样反光。 。铋的反射率会根据表面光洁度和纯度等因素而变化。
  3. 着色:铋以其暴露在空气中时在其表面形成的虹彩氧化层而闻名。该氧化层可以产生多种颜色,包括紫色、蓝色、绿色和黄色。这一特性使得铋晶体在装饰和艺术用途中广受欢迎。
  4. 用户评论透明:铋通常被认为对可见光不透明,这意味着光无法穿过它。然而,在薄膜或某些晶体结构中,铋可以表现出一定程度的透明度,特别是在光谱的红外部分。
  5. 光致发光:在一定条件下,铋化合物可以表现出光致发光,当被光子激发时发光。该特性在一些应用中得到利用,例如用于显示器和传感器的发光材料。
  6. 光学双折射:一些含铋化合物,特别是某些晶体,表现出光学双折射。这意味着它们对于不同方向偏振的光具有不同的折射率,从而导致双折射。

虽然铋的光学特性没有像其他一些材料那样被广泛研究或利用,但它们仍然有助于其独特的特性并使其适合特定应用,特别是在装饰物品、艺术和某些科学研究中。

发生

铋主要存在于地壳中,通常出现在 矿床 与铅、铜等其他金属一起, 和银。它被认为是一种相对稀有的元素,地壳中的丰度估计约为百万分之 0.2。发现铋的一些常见矿物包括:

  1. 铋矿 (Bi2S3):这是最常见的含铋矿物。它是一种硫化物矿物,通常出现在与铅、锌和银矿石等其他硫化物矿物相关的热液矿脉中。
  2. 铋矿 (Bi2O3):这是铋的氧化物矿物。它在氧化条件下形成,可能出现在热液脉和伟晶岩中,也可能与其他含铋矿物伴生。
  3. 天然铋:偶尔,铋以其天然元素形式存在。这些现象相对罕见,但可以在富含铋流体冷却和凝固的某些地质环境中发现。
  4. 铋赭石:这是各种铋氧化物和氢氧化物的混合物,通常作为 风化 其他含铋矿物的产品。

铋通常作为精炼铅、铜、 ,银和 矿石。它也是某些金属矿石冶炼的副产品。此外,可以通过焙烧、熔炼和电解等过程从矿石中提取铋。

商业上,铋主要在中国、秘鲁、墨西哥和加拿大生产,其他国家也有少量生产。大部分铋生产用于冶金应用以及制药、化妆品和各种其他工业过程。

使用面积

铋由于其独特的性质和相对较低的毒性而在各个领域得到应用。使用铋的一些关键领域包括:

  1. 冶金和合金:铋通常与其他金属形成合金,例如锡、铅、 ,和铟制造低熔点合金。这些合金用于焊接、管道装置、电气保险丝和消防喷淋系统等应用。
  2. 制药:铋化合物,例如次水杨酸铋,用于治疗消化不良、腹泻和消化性溃疡等胃肠道疾病的药物。铋化合物充当抗酸剂和抗菌剂。
  3. 化妆品:氯氧化铋是一种从铋中提取的化合物,用于粉底、腮红和眼影等化妆品中,以提供珠光或闪光效果。
  4. 核工业:铋在一些核反应堆和核安全设备中用作中子吸收材料。
  5. 火灾探测系统:含铋材料因其低导热性而用于火灾探测系统。这些材料用于激活灭火系统的热敏触发器。
  6. 催化剂:铋化合物在各种化学反应中用作催化剂,包括在药品和精细化学品的生产中。
  7. 机械加工和润滑:由于铋具有低摩擦特性,因此在某些加工过程中用作润滑剂。它还可以在某些金属成型操作中充当润滑剂。
  8. 烟火:铋化合物在烟花和烟火装置中使用,可产生丰富多彩的效果,因为它们在点燃时能够产生鲜艳的彩虹色火焰。
  9. 辐射屏蔽:铋由于其高密度和吸收辐射的能力而被用于某些类型的辐射屏蔽。
  10. 晶体生长:铋用于生产各种科学和工业应用的单晶,包括半导体和光学器件。

这些只是铋在不同行业的多样化应用的几个例子。其独特的性能组合使其在医疗保健、冶金和电子等广泛领域具有价值。

配电系统

铋在自然界中的分布相对广泛,但与更丰富的元素相比,其浓度往往相对较低。以下是其分布细目:

  1. 地球的地壳:地壳中存在的铋的平均浓度约为百万分之 0.2 (ppm)。这使其成为地壳中含量较低的元素之一。
  2. 矿产 存款:铋通常与其他金属矿石共存,特别是铅、铜、锌和银的矿石。它以多种矿物形式存在,包括铋矿 (Bi2S3)、铋矿 (Bi2O3) 和天然铋。这些矿物通常存在于热液脉、伟晶岩和其他地质构造中。 矿床 形成。
  3. 全球生产:最大的铋生产国是中国、秘鲁、墨西哥和加拿大,但其他几个国家也生产少量铋。尤其是中国,在全球铋生产中占据主导地位,占全球铋供应量的很大一部分。
  4. 其他金属提取的副产品:铋通常作为铅、铜、锡、银和金矿石精炼的副产品获得。它是通过熔炼、焙烧、电解等多种工艺从这些矿石中提取的。
  5. 工业用途和分销:铋被提取后可用于冶金、制药、化妆品、电子和烟火等多种行业。它在这些行业的分布取决于需求、可用性和经济考虑等因素。
  6. 全球贸易:铋及其化合物在全球范围内进行贸易,各国进口和出口用于各种应用的铋基产品。中国作为最大的生产国,在全球铋贸易中也发挥着重要作用。

总体而言,虽然与其他一些元素相比,铋相对稀有,但它仍然广泛分布,并在世界各地的各个工业和商业领域发挥着重要作用。