三氧化二鉍

三氧化二鉍

三氧化二鉍(氧化鉍)純品有α型、β型和δ型。α型為黃色單斜晶繫結晶,相對密度8.9,熔點825 ℃,溶於酸,不溶於水和鹼。β型為亮黃色至橙色,正方晶系,相對密度8.55,熔點860 ℃,溶於酸,不溶於水。容易被氫氣、烴類等還原為金屬鉍。δ-Bi2O3 是一種特殊的材料,具有立方螢石礦型結構,其晶格中有1/4 的氧離子位置是空缺的,因而具有非常高的氧離子導電性能。氧化鉍主要套用對象有電子陶瓷粉體材料、電解質材料、光電材料、高溫超導材料、催化劑。氧化鉍作為電子陶瓷粉體材料中的重要添加劑,純度一般要求在99.15%以上,主要套用對象有氧化鋅壓敏電阻、陶瓷電容、鐵氧體磁性材料三類。

基本信息

簡介

三氧化二鉍純品有α型和β型。α型為黃色單斜晶繫結晶,相對密度8.9,熔點825 ℃,溶於酸,不溶於水和鹼。β型為亮黃色至橙色,正方晶系,相對密度8.55,熔點860 ℃,溶於酸,不溶於水。容易被氫氣、烴類等還原為金屬鉍。

物化性質

化學式:BiO

分子量:465.96

性狀:黃色重質粉末或單斜結晶。無氣味。在空氣中穩定。

密度(g/mL,25/4℃):8.9

熔點(ºC):825

沸點(ºC,常壓):1890

閃點(ºC):1890

溶解性:溶於鹽酸和硝酸,不溶於水。加熱變為褐紅色,冷後仍變為黃色 。

毒理學數據

急性毒性:大鼠口經LD50:5gm/kg;小鼠口經LD50:10gm/kg

生態學數據

通常來說對水是無害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環境。

分子結構數據

單一同位素質量:256.965692 Da

標稱質量:257 Da

平均質量:256.9791 Da

計算化學數據

1、 氫鍵供體數量:0

2、 氫鍵受體數量:3

3、 可鏇轉化學鍵數量:0

4、 拓撲分子極性表面積(TPSA):3

5、 重原子數量:5

6、 表面電荷:0

7、 複雜度:0

8、 同位素原子數量:0

9、 確定原子立構中心數量:0

10、 不確定原子立構中心數量:0

11、 確定化學鍵立構中心數量:0

12、 不確定化學鍵立構中心數量:0

13、 共價鍵單元數量:5

貯存方法

保持貯藏器密封、儲存在陰涼、乾燥的地方,確保工作間有良好的通風或排氣裝置。

合成方法

1.向硝酸鉍溶液(80~90 ℃)中滴加不含二氧化碳的氫氧化鈉水溶液,使其混合。溶液在沉澱過程中保持鹼性,生成白色、體積膨脹的氧化鉍水合物Bi(OH)沉澱,將此溶液加熱,短時攪拌就脫水變為黃色三氧化二鉍。經水傾析洗滌,過濾,乾燥,製得氧化鉍成品。

2.在氮氣氣氛下,向溶解於1mol/L硝酸的0.1mol/L硝酸鉍溶液中(在80~90℃)滴加不含二氧化碳的1.5mol/L氫氧化鈉水溶液,使它們混合。溶液在沉澱過程中保持鹼性。雖然生成白色、體積膨脹的氧化鉍水合物Bi(OH)沉澱,但在熱溶液中攪拌一會,就脫水變為淺黃色三氧化二鉍。用不含空氣和二氧化碳的水傾析洗滌15次,經過濾後乾燥之。

3.將金屬鉍裝入石墨坩堝熔融之後,在氧氣流下,石墨電極和金屬液面之間形成電弧而加熱氧化。要保證充分供給氧氣,坩堝要放到大的容器里,連續地通入氧氣。反應溫度為750~800℃,迅速生成純度為99.8%以上的β-三氧化二鉍。生成物在水裡或冷的金屬板上驟冷之後,就可以得到高溫相β-型產品。

4.緩慢將Bi(NO)·5HO酸性溶液(20g溶於2mol/L HNO中)緩慢加入到過量碳酸鈉溶液中,劇烈攪拌。得到BiOCO沉澱,過濾,洗滌,乾燥。將其置於鋁舟中,在空氣中,於650K下加熱約1.5h,得到β-BiO

5.將鹼式硝酸鉍在400~500℃灼燒,除盡NO 離子約(3~4h) :

2BiONO=BiO+NO+NO+O

灼燒結束,冷卻後全部轉變為檸檬黃色,即為成品。

6.用 少 量 稀 硝 酸 洗16kg99.9%的工業鉍表面,再用電導水洗去表面硝酸。然後加入1:1的高純硝酸 (35kg相對密度為1.42的硝酸加20L電導水) ,用1 犺加畢,加完後繼續反應10min。稍冷後過濾,濾液加熱至65~70℃,蒸發濃縮至相對密度為1.9,冷卻結晶,甩乾,得硝酸鉍。將所得硝酸鉍用電導水溶解成稀溶液,攪拌下進行水解,靜置使鹼式硝酸鉍完全沉澱,沉澱用離心機甩乾或抽濾,然後用熱電導水洗滌數次,抽濾後乾燥,粉碎,於500℃灼燒7~8h ,稍冷後研碎,再灼燒4~5h,冷卻後即得99.99%的高純氧化鉍 。

用途

用於製備鉍鹽;用作電子陶瓷粉體材料、電解質材料、光電材料、高溫超導材料、催化劑。氧化鉍作為電子陶瓷粉體材料中的重要添加劑,純度一般要求在99.15%以上,主要套用對象有氧化鋅壓敏電阻、陶瓷電容、鐵氧體磁性材料三類;以及釉藥橡膠配合劑、醫藥、紅色玻璃配合劑等方面 。

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