铋
铋元素金属中的独特存在
铋元素金属中的独特存在铋元素是一种具有特殊性质的金属元素，它具有许多独特的存在方式。
在本文中，我们将探讨铋元素金属的晶体结构、化学性质以及它在工业和科学领域中的应用。
一、晶体结构铋元素以其独特的晶体结构而闻名。
晶体结构是指金属内部原子的排列方式。
铋元素的晶体结构为面心立方晶体结构，这意味着铋原子与周围的原子之间存在密集的接触。
这种紧密的结构赋予了铋元素一些非凡的性质。
二、化学性质铋元素金属在化学性质上也具有独特之处。
首先，铋元素是一种良好的导电体，具有较低的电阻率。
这使得铋元素在电子行业中得到广泛应用，比如半导体和光电子器件中使用铋元素作为基础材料。
其次，铋元素具有较低的熔点和较高的密度。
铋的熔点为271.4摄氏度，是常见金属中熔点最低的之一。
同时，铋的密度为9.8克/立方厘米，比许多金属都要高。
这使得铋元素在核能反应堆中的使用成为可能，因为铋可以用来吸收中子，从而起到调节反应速率的作用。
此外，铋元素还具有较强的化学反应性。
铋可以与氧气、硫和氮等元素形成化合物，如氧化铋、硫化铋和氮化铋等。
这些化合物在医药和材料科学中具有重要的应用价值。
三、工业应用铋元素在工业领域中有广泛的应用。
首先，铋元素广泛用于制备合金材料。
铋和其他金属元素的合金常用于制造耐蚀材料、电池和超导材料等。
其次，铋元素还被用于制备陶瓷材料。
铋化合物在陶瓷工业中起到重要的作用，可以增加陶瓷材料的硬度和耐磨性。
另外，铋元素也在医药领域中被广泛使用。
铋化合物具有抗菌和抗炎等特性，因此常被用于制备药物和外科器械。
四、科学应用铋元素还具有许多科学应用。
首先，铋元素在材料科学中被用于制备高温超导材料。
由于铋元素具有较低的电阻率和较高的密度，因此被认为是研究高温超导现象的重要材料。
其次，铋元素在能源科学领域具有重要的应用。
铋化合物可以作为催化剂用于水分解反应，产生氢气作为清洁能源。
此外，铋元素的独特晶体结构也在材料科学和凝聚态物理学的研究中起到关键作用。
铋的价带和导带电位
铋的价带和导带电位铋是一种重金属元素，它的价带和导带电位分别是0.63 与0.05 好么？铋是一种草原银白色的重金属元素，它的化学符号为 Bi，原子序数是83。
作为一种金属元素，铋具有一定的导电性能，其导电性能的高低取决于其价带与导带电位的数值大小。
在此，我将会详细地介绍铋的价带与导带电位，以及它们对铋导电性质的影响。
基本概念在物理学中，价带与导带电位是材料的基本电学性质之一。
价带是描述材料中价电子能级的概念，它指代的是价电子最高能级的位置。
在固态材料中，当价电子被激发或移动时，它们将会从价带移动到导带。
而导带电位则是指导电子能级的最高位置。
铋的价带与导带电位在铋的情况下，其价带与导带电位分别为 0.63 与 0.05。
这意味着，铋的导电性能受限于较高的价带电位。
实际上，铋是一种半金属，因为它的价带与导带存在着一定的重叠。
铋的电特性类似于金属，但它比通常的金属更容易被激发。
价带与导带能级的大小取决于固体中原子的几何形状和元素组成的电子结构。
铋在元素周期表中位于氧和铅之间，其原子结构的外层电子被填入 6s2 级别。
影响导电性质的因素除了铋的电学性质受限于其价带与导带电位的数值之外，其他因素也会影响纯铋的导电性能。
例如，杂质元素的存在、缺陷和晶格结构都会对铋的电学性质产生影响。
总结从上述半导体铋的价带与导带电位的讨论中可以得出，形影不离的价带导带电位是影响铋导电性质的关键因素。
铋的导电性能受限于较高的价带电位，因此，如果我们想增强其导电性能，需要寻找可以降低其电位的方法。
铋作为一种半金属元素，能够在特定条件下表现出具有特殊导电性的特性。
铋的价带与导带能级的大小取决于其电子结构，而其他因素还可能影响其导电性能。
通过深入探究铋的电学性质，我们可以更加深入地了解半导体元素在导电方面的特点和优势，这对于相关领域的研究具有重要意义。
铋 熔点 饱和蒸气压
铋熔点饱和蒸气压
铋熔点和饱和蒸气压的研究可以帮助我们更好地了解这种重要的化学元素。
以下是有关铋熔点和饱和蒸气压的一些重要信息：
1. 铋熔点
铋的熔点是华氏271度或摄氏271.4度。
这使得铋成为一种独特的元素，因为它在常温下是一种具有金属特性的固体，但能够相对较低的温度下很容易地融化。
2. 铋的饱和蒸气压
铋的饱和蒸气压是指在固体和液体之间的平衡状态下蒸气的压力。
铋的饱和蒸气压与原料的温度呈指数关系。
在20摄氏度下，铋的饱和蒸气压约为0.08帕（1帕 = 1牛/平方米）。
在800摄氏度下，铋的饱和蒸气压则达到了约10牛/平方米的压力。
3. 铋的应用
铋有许多应用，其中许多都涉及到它的独特性能，如低的熔点和高的电阻率。
铋被用于制造一些超导体，以及在一些半导体制造中作为添加剂。
此外，铋也被用于许多医学应用中，用来治疗胃等消化系统疾病。
总结
铋的熔点和饱和蒸气压是它作为化学元素的两个关键特征。
了解这些特征有助于我们更好地了解铋的性质和应用。
铋作为一种独特的元素，具有许多用途，并且在许多行业中得到广泛应用。
铋
铋:原子量：208.9803;原子序数：83。
铋是银白色至粉红色的金属，纯铋柔软，不纯时质地脆易粉碎，缺乏延展性，导电性、导热性差。
铋在自然界中以游离金属和矿物的形式。
矿物有辉铋矿(Bi2S3)，泡铋矿(Bi2O3)等。
铋有极其微弱的放射性。
铋不溶于水和非氧化性酸，能溶于王水。
它的化学性质较稳定，加热到熔点以上能燃烧，发出淡蓝色火焰，生成三氧化二铋。
铋在红热时可与硫或卤素化合。
铋的主要用途是用于药物和制造合金等。
铋易形成Bi3+,在溶液中易水解成BiO+。
铋酸钠是强氧化剂。
铋的化合物多是共价化合物。
工业生产：先将其硫化物矿煅烧成氧化物，再用碳还原出单质。
Bi2O3 + 3C = 2Bi + 3COBi(OH)3 + Cl2 + 3NaOH = NaBiO3+2NaCl + 3H2OBiCl3 + H2O = BiOCl↓+ 2HClBi2S3 + 6HCl = 2BiCl3 + 3 H2SBismuth: atomic weight: 208.9803;Atomic number: 83.Bismuth are metal, silvery white to pink pure bismuth soft, not pure brittle shatter easily, lack of ductility, conductivity, thermal conductivity is poor.Bismuth in nature in the form of free metal and mineral.Minerals have bismuthinite (Bi2S3), bubble bismuth ore (Bi2O3), etc.Bismuth is extremely weak radioactive.Bismuth does not dissolve in water and non oxidizing acid, soluble in aqua regia.Its chemical properties is stable, heated to melting point above can burn, a light blue flame, bismuth oxide is generated.Bismuth can compound with sulfur or halogen in red.The main purpose of the bismuth is used in medicines and alloys, etc.Bi-free Bi3 + formation, easy hydrolysis into BiO + in solution.Sodium bismuthate is a strong oxidizer.Bismuth compounds are covalent compounds.Industrial production: sulfide ore calcined into oxide first, reoccupy elemental carbon reduction.。
铋元素的作用
铋元素的作用
铋元素（B）是一种原子序数为5的无机元素，它是一种重要的有机合成原料，在工业生产中有着重要的作用。
铋元素不仅是金属材料的重要原料，而且在有机合成中也发挥着重要作用。
在生物体内，B元素也可以发挥重要作用，对人体健康有重要作用。
铋元素在工业生产中的作用很大，它可以作为冶金原料，常用于制造冶金铁和钢，也可以用于制造船舶、机车及其他机械制造部件和机械结构螺栓和螺钉。
此外，B元素的特殊电化学性质也使它在电子产业中发挥着重要作用，可以用作电子元器件的基础材料，如电容器、电阻器、晶体管等。
B元素的结构使它可以用作有机合成的原料，可作为金属有机络合物的核心部件。
通过反应，可以将B元素与其他元素成分合成为金属有机络合物，如苯乙烯、乙烯二醇等，可用于油漆、涂料、材料添加剂、防锈涂料、催化剂和防火涂料等。
B元素还可以作为食品中不溶性矿物质的重要来源，在增加食物营养价值方面发挥着重要作用。
它也可以用作还原剂、脱色剂、酶调节剂，也可用于杀菌剂的生产。
此外，B元素还可以调节病毒的过热，使草药禁药的作用更加明显，对疾病的治疗有一定的助益，可以帮助治疗传染病和自身免疫性疾病。
在生物体内，B元素的作用更多，它可以促进细胞的新陈代谢，可以抑制病原体的活跃，可以增强机体抗病能力，维持机体健康，同时也可以帮助消化，降低血脂，防止脂肪沉积，预防糖尿病，清除体
内毒素等。
总之，B元素的重要性不容忽视，唯有充分发挥它的作用，才能更好地为人们的健康服务，切实保障人们的生活质量。
铋冶炼中的冶金工艺
时间
熔炼时间也是重要的工艺参数，通常 需要根据原料的粒度和组成来决定。 较长的熔炼时间有助于提高铋的回收 率。
熔炼过程中的化学反应
氧化还原反应
在熔炼过程中，会发生一系列的氧化 还原反应。这些反应有助于将铋从其 他金属中分离出来，提高其纯度。
造渣反应
在高温下，一些杂质会与氧或熔融状 态的二氧化硅、氧化钙等发生反应， 形成炉渣。这些反应有助于去除杂质 ，提高铋的纯度。
废气利用
经过处理的废气中仍含有一定的可燃性气体，可以通过回收再利用的方式，将这 些气体用于燃烧发电或供暖等，实现资源的有效利用。
冶炼废水的处理和利用
废水处理
铋冶炼过程中产生的废水含有重金属离子、酸碱物质等有害物质，需要进行处理以降低对水体的污染。常见的废 水处理方法包括沉淀、过滤、吸附等。
废水利用
铋具有较好的延展性 和可塑性，易于加工 成各种形状的制品。
铋在常温下不易氧化 ，但在高温下容易与 空气中的氧气发生反 应。
铋的来源和采矿
01
铋主要来源于铅锌矿、钨锡矿和 铜矿等矿物中，其中以铅锌矿中 伴生的铋最为丰富。
02
采矿过程中，需先将含有铋的矿 物从地下开采出来，经过破碎、 磨细、浮选等工序，得到含铋较 高的精矿。
在超净环境中，利用分子束外延技术生长高纯度铋单晶。该 方法可获得极高纯度的铋，适用于制备高端材料和器件。
05
铋冶炼的环境保护与资源 利用
冶炼废气的处理和利用
废气处理
在铋冶炼过程中，会产生大量的废气，其中含有硫氧化物、氮氧化物等有害物质 。为了保护环境，需要对这些废气进行收集和处理，以减少对大气的污染。
加强技术研发
加大投入力度，推动铋冶炼技术 的创新和升级，提高生产效率和
铋还原能力-概述说明以及解释
铋还原能力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铋是一种化学元素，属于周期表中的重金属。
它具有良好的还原能力，是很多化学反应和工业过程中的重要参与者。
铋的还原能力在多个方面发挥着重要作用，影响着其在不同环境和化学反应中的应用。
铋是一种具有特殊性质的元素，其化学性质独特而复杂。
它在常温下为固体，具有明亮的银白色。
铋是一种相对稳定的元素，但在一些条件下它也能发生化学反应，表现出还原能力。
铋的还原能力指的是其参与还原反应的能力。
还原反应是一种化学反应，其中原本具有较高价态的物质通过失去电子而转化为较低价态。
铋通过与其他物质发生反应并接受电子，从而使其发生还原反应。
这种还原能力对于很多重要的化学过程和工业应用具有重要作用。
影响铋还原能力的因素有很多，其中两个最主要的因素是温度和pH 值。
温度的变化可以影响反应速率和反应平衡，从而影响铋的还原能力。
较高的温度通常会促使铋更容易发生还原反应。
pH值则与反应环境的酸碱性有关，不同的pH值会影响铋的电子交换速率，从而影响其还原能力。
总之，铋的还原能力是一个值得研究和关注的领域。
了解铋的化学性质和其还原能力对于开发其在化学工程、材料科学和环境科学等领域的应用具有重要意义。
进一步研究铋的还原能力，探索其在不同条件下的反应行为和性质变化，将有助于深入理解铋的化学特性，并为相关领域的应用提供更多可能性。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示：文章结构本文分为以下几个部分来深入探讨铋的还原能力。
首先，引言部分将为读者提供一个总体的概述，介绍铋还原能力研究的背景和意义。
接下来，在正文部分中，将详细讨论铋的还原能力及其相关化学性质和还原反应。
此外，文章还将探讨影响铋还原能力的因素，包括温度和pH值。
最后，在结论部分，将总结铋的还原能力的重要性，并提出对其进一步研究的展望。
通过这样的文章结构，读者可以逐步了解铋的还原能力的背景和基本概念，然后深入了解铋的化学性质和还原反应机制，并了解温度和pH值等因素对铋还原能力的影响。
中国铋产量为14000吨,占全球铋总产量的82.35%
中国铋产量为14000吨，占全球铋总产量的
82.35%
铋，是一种金属元素，元素符号为Bi，原子序数为83，位于元素周期表第六周期VA族。
单质为银白色至粉红色的金属，质脆易粉碎，铋的化学性质较稳定。
铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。
世界主要产铋国分别为中国、玻利维亚、保加利亚、加拿大、日本、哈萨克斯坦、韩国、老挝、墨西哥等。
2020年中国铋产量为14000吨，较2019年减少了2000吨；玻利维亚铋产量为10吨，较2019年减少了5吨；保加利亚铋产量为40吨，较2019年减少了10吨；加拿大铋产量为20吨，较2019年减少了5吨；日本铋产量为480吨，较2019年减少了60吨；哈萨克斯坦铋产量为240吨，较2019年减少了30吨；韩国铋产量为830吨，较2019年减少了100吨；老挝铋产量为1000吨，较2019年减少了2000吨；墨西哥铋产量为270吨，较2019年减少了30吨。
2020年中国、日本、哈萨克斯坦、韩国、老挝和墨西哥六国铋产量总和占全球铋总产量的98.94%，其中中国铋产量占全球铋总产量的82.35%，占比最大；日本铋产量占全球铋总产量的2.82%；哈萨克斯
坦铋产量占全球铋总产量的1.41%；韩国铋产量占全球铋总产量的4.88%；老挝铋产量占全球铋总产量的5.88%；墨西哥铋产量占全球铋总产量的1.59%。
中国铋资源储量居世界首位，中国铋资源分布在13个省市自治区，其中储量最大的是湖南、广东和江西，这三个省的储量占全国总储量的85%左右;其次分布在云南、内蒙古、福建、广西和甘肃等省。
自2015年起中国铋产量产期占据全球铋总产量七成以上的比例，2020年中国铋产量占全球铋总产量的82.35%，较2019年增长了6.52%。
铋 热电材料-概述说明以及解释
铋热电材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铋是一种重要的金属元素，具有许多独特的性质和广泛的应用领域。
作为一种化学元素，铋是一种质地较软的蓝白色金属，具有较低的熔点和很高的电导率。
除此之外，铋还表现出一种非常有趣的性质，即热电效应。
热电效应是指在温度差异存在时，材料内部会产生电压差，从而产生电流的现象。
铋热电材料正是利用了这种热电效应，具有将热能转化为电能的能力。
这种特性使得铋热电材料在能源转换和热管理领域具有重要的应用前景。
铋热电材料的研究进展正在取得令人瞩目的成果。
科学家们通过探索材料的结构、合成方法和改性技术，不断提高铋热电材料的热电性能和稳定性。
同时，也有越来越多的研究关注铋热电材料在能源转换、热电制冷和生物医学等领域的潜在应用。
然而，铋热电材料的发展还面临一些挑战和限制。
例如，铋热电材料的热电性能仍然有待进一步提高，特别是在高温和低温环境下的表现。
此外，材料的稳定性和耐久性也需要得到更好的改善。
为了解决这些问题，需要开展更深入的研究和开发工作。
总之，铋热电材料作为一种具有独特性质和广泛应用潜力的材料，在能源转换和热管理领域具有重要的意义。
随着科学技术的不断进步，铋热电材料的发展前景令人期待。
然而，我们还需要更多的努力和实验研究，以充分挖掘和应用铋热电材料的潜力，为人类社会的可持续发展做出贡献。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分：第一部分是引言，主要概述了本文的主题和目的。
首先介绍了铋作为一种热电材料的重要性和应用前景，然后简要阐述了本文的结构和主要内容。
第二部分是正文，主要分为三个小节。
首先，介绍了铋的性质和应用。
具体包括铋的物理性质、化学性质以及在能源领域、电子领域等方面的应用。
其次，讨论了热电效应的基本原理和应用。
重点解释了热电效应的概念、原理以及在能量转换和节能方面的应用。
最后，综述了铋热电材料的研究进展。
包括了铋热电材料的制备方法、性能优化以及在热电发电、热能利用等领域的应用案例。
铋元素奇特的磁性和超导性能
铋元素奇特的磁性和超导性能铋元素是一种化学元素，它具有奇特的磁性和超导性能。
在本文中，我们将探讨铋元素的磁性特征以及它在超导材料中的应用。
磁性是物质的一种性质，它能够被磁场所影响或者能够产生磁场。
铋元素具有磁性，但这种磁性与一般金属的磁性有所不同。
通常情况下，金属的磁性来源于其电子自旋和轨道运动。
然而，铋元素的磁性是由于其外层电子的非常特殊的排布而产生的。
铋元素的电子排布是5d106s26p3，其中最外层的p电子数量为3个。
这三个p电子分布在不同的能级上，形成了一个没有完全配对的电子结构。
这种不完全配对的电子结构赋予了铋元素强磁性的特性。
当铋元素处于磁场中时，其未配对的p电子会重新排布，形成一个磁偶极矩。
铋元素的磁偶极矩使得它具有磁性，但是它的磁性非常弱。
相比于其他金属，铋元素的磁性非常不稳定，并且在低温下会消失。
这种奇特的磁性特征使得铋元素在磁性材料的应用受到了限制。
除了磁性，铋元素还具有超导性能。
超导性是指在低温下某些材料的电阻突然消失，电流可以在其中无损地流动。
铋元素的超导性能是在1933年首次被发现的，并且被广泛研究和应用。
铋元素的超导临界温度是20.5K，这意味着只有在低于这个温度时，铋元素才会展现出超导性。
超导性的产生与铋元素的电子结构有关。
在低温下，铋元素的电子会形成库珀对，这是一对具有相反自旋的电子。
库珀对的形成使得电子在材料中无阻碍地运动，从而导致电阻的消失。
铋元素的超导性能使得它在技术和科学领域有很多应用。
例如，在磁共振成像（MRI）领域，铋元素可以用作超导磁体的导线材料，提供强大和稳定的磁场。
此外，铋元素在量子计算、粒子加速器和能源传输等领域也有广泛的应用。
总结一下，铋元素具有磁性和超导性能。
它的磁性是由于其不完全配对的电子结构所决定的，而超导性则是由于库珀对的形成。
铋元素的磁性非常奇特且不稳定，而超导性能在低温条件下才会显现。
这些特性使得铋元素在科学研究和技术应用中具有重要的地位。
关于铋的实验报告
一、实验目的1. 了解铋的基本性质和化学行为。
2. 掌握铋的提取、纯化和表征方法。
3. 分析铋在不同反应条件下的化学行为。
二、实验原理铋是一种化学元素，原子序数为83，属于金属元素。
铋具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，广泛应用于电子、冶金、化工等领域。
本实验通过对铋的提取、纯化和表征，研究铋的性质和化学行为。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：电子天平、烧杯、烧瓶、试管、酒精灯、玻璃棒、磁力搅拌器、离心机、电热板、石英管、原子吸收光谱仪等。
2. 试剂：铋矿石、盐酸、硝酸、氢氧化钠、硫酸、硫酸铜、氯化钠、氯化钾、氯化铵等。
四、实验步骤1. 铋的提取（1）取一定量的铋矿石放入烧杯中，加入适量的盐酸，加热溶解；（2）将溶液过滤，得到滤液；（3）向滤液中加入适量的氢氧化钠，使铋沉淀；（4）将沉淀离心分离，得到铋沉淀；（5）将铋沉淀用稀盐酸溶解，得到铋溶液。
2. 铋的纯化（1）将铋溶液加热至沸腾，加入适量的硫酸铜，使铋沉淀；（2）将沉淀离心分离，得到铋沉淀；（3）将铋沉淀用稀盐酸溶解，得到铋溶液；（4）用原子吸收光谱仪检测铋溶液中铋的含量，确认铋的纯度。
3. 铋的化学行为研究（1）取一定量的铋溶液，加入适量的硫酸，观察溶液颜色变化；（2）取一定量的铋溶液，加入适量的氯化钠，观察溶液颜色变化；（3）取一定量的铋溶液，加入适量的氯化钾，观察溶液颜色变化；（4）取一定量的铋溶液，加入适量的氯化铵，观察溶液颜色变化。
五、实验结果与分析1. 铋的提取通过实验，成功提取了铋溶液，溶液中铋的含量达到95%以上。
2. 铋的纯化通过实验，成功纯化了铋，铋的纯度达到99%以上。
3. 铋的化学行为研究（1）加入硫酸后，溶液颜色变为淡蓝色，说明铋与硫酸反应生成铋离子；（2）加入氯化钠后，溶液颜色变为淡黄色，说明铋与氯化钠反应生成铋的氯化物；（3）加入氯化钾后，溶液颜色变为淡绿色，说明铋与氯化钾反应生成铋的氯化物；（4）加入氯化铵后，溶液颜色无明显变化，说明铋与氯化铵不发生反应。
铋的基本知识
铋的基本知识铋是一种化学元素，原子序数为83，化学符号为Bi。
它是一种稀有的金属元素，常见于地壳中。
以下将介绍铋的基本知识。
1. 物理性质铋是一种银白色金属，在常温下呈现脆性。
它具有较低的熔点，约为271.4摄氏度，是常见金属中熔点最低的。
铋的密度较大，为9.78克/立方厘米。
此外，铋具有良好的导电性和热导性。
2. 化学性质铋在常温下相对稳定，不易与氧气发生反应。
然而，当加热到高温时，铋与氧气反应会生成氧化铋。
铋还可以与氯气、溴气和硫化氢等物质发生反应。
此外，铋在酸性溶液中可溶解，生成相应的铋盐。
3. 用途铋在工业上有广泛的应用。
由于其较低的熔点和良好的导电性能，铋常被用于制造电子元件、半导体材料和高温超导体。
此外，铋也可用于制造铋合金，如铋锡合金和铋铋铅合金。
铋化合物也被用作催化剂和陶瓷材料。
4. 生物学意义铋对人体的生物学意义尚不明确。
然而，铋化合物在医学上有一定的应用。
铋制剂可以用于治疗一些胃肠道疾病，如消化性溃疡和胃炎。
此外，铋化合物还可用于制造某些药物。
5. 发现历史铋最早是由德国化学家约翰·海因里希·普朗克于1753年发现的。
他将铋从锑矿石中提取出来，并首次得到了纯铋金属。
普朗克为这种新元素取名为“铋”，来自德语“wismut”，意为“白色”。
6. 同位素铋有多种同位素，其中最稳定的是铋-209。
铋-209的半衰期非常长，约为10^19年。
其他同位素包括铋-208、铋-207等。
7. 安全性铋对人体有一定的毒性。
长期接触铋可能导致铋中毒，表现为胃肠道问题、神经系统损害等。
因此，在使用铋及其化合物时应注意安全。
总结起来，铋是一种具有特殊物理和化学性质的金属元素。
它在工业和医学上有广泛的应用，但同时也要注意其对人体的潜在毒性。
对于更深入的了解和应用，还需要进一步研究和探索。
铋的原子质量
铋的原子质量
铋的原子量是98.99,相对分子质量为98.99。
原子结构示意图如下：在化学反应中，若要获得更多的原子核，则需要减少反应物的原子数。
在一般情况下，根据得失电子的能力，原子可以被分成两类：一类称为共价型原子，如H、Cl 等；另一类称为离子型原子，如Ca、Mg 等。
共价型原子和离子型原子由于形成离子时所带正负电荷不同而呈现不同的性质。
例如，离子型原子易与金属阳离子发生氧化还原反应，因此它们都具有还原性；但共价型原子难溶于水，很容易被水还原而使其化合价降低。
离子型原子易得到较高的化合价，故通常用来制取盐。
铋的导热系数
铋的导热系数
铋是一种化学元素，其导热系数较低。
在室温下，铋的导热系数约为7.8热传导系数（W/m·K），比铜和铝等传统金属要低得多。
这是因为铋原子的电子构造使其在热传导中表现出一定的隔热效果。
铋的导热系数随温度的升高而增加，但仍然低于其他金属。
这使得铋在一些需要隔热性能的应用中具有优势，比如在核反应堆和太空航行器中，铋被用作隔热材料来保护设备和人员。
此外，铋在一些热电设备中也有应用，利用其热电效应来转换热能为电能。
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铋的核外电子排布式简写
铋的核外电子排布式简写
铋的核外电子排布式简写为：[Xe]5p（6）5d（10）6s（2）6p （3）。
铋是一种金属元素，元素符号为Bi，原子序数为83，位于元素周期表第六周期VA族。
单质为银白色至粉红色的金属，质脆易粉碎，铋的化学性质较稳定。
铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。
以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素，但在2003年，发现了铋有极其微弱的放射性，同时测定了它的半衰期长达1.9×10¹⁹年。
这意味着或许在人类灭亡之前，铋也不会发生可见的衰变。
纯铋是柔软的金属，不纯时性脆。
常温下稳定。
主要矿石为辉铋矿（BiS）和赭铋石（Bio）。
液态铋凝固时有膨胀现象。
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金属铋2010年全球产量分布
2.3 我国铋产业的现状
中国是全球最大的铋生产国，约占全球总产量的80%，占 全球市场份额的60%以上。但长期以来，由于产铋企业数量多、 规模小、产品单一，导致其生产单兵作战、各自为政，经营多 头出口，竞争无序，缺乏行业管理，深加工发展缓慢。从过去 到现在，尽管我国的储量第一、产量第一，出口量第一，但三 个第一却无法产生效益，资源优势及产量优势并没有转化成经 济优势和竞争优势，在国际市场一直处于弱势地位，没有实质 性话语权。 在生产上，我们以牺牲资源、环境、劳动力为代价，导致 高产出，低收益，大量损失和浪费了宝贵的资源；在出口上， 我们以牺牲利润为代价，只是国际铋集团的廉价生产基地，整 个中国铋冶炼生产企业都成为受害者。这种状况对中国铋产业 的健康持续发展是极为不利的。
3.2铋的制备工艺的总结
尽管金属铋浸出工艺研究比较深入和完善,但 不论是常规搅拌浸出法还是矿浆电解法, 都需要较 高温度或电能, 投资大、成本高, 且易污染环境。目 前, 在常温下从低品位铋矿中浸出金属铋的研究仍 是一片空白, 主要原因是铋矿品位低, 组成复杂, 条 件难于选择。 另外, 湿法冶金过程中产生大量废渣和废水, 危害性极大, 需综合治理, 因此, 在今后的研究中,要 不断开发高效、无污染、低成本、低能耗、综合利 用程度高的新工艺流程。
4.铋的发展前景
4.1铋产品消费领域
铋是全球公认的一种非常安全的无毒金属，随着人类环 保意识的增强，这种“绿色”金属将得到越来越广泛的应用。 由于铅的毒性，会严重桅人体中枢神经系统，国际上一直在 寻求铅的替代品。铋由于和铅在许多性能方面都很接近，而 且是对人体无害的“绿色金属”，因此铋就成了替代铅的首选 材料。欧盟《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质 的指令》的实施将打开新的铋消费通道。 从消费量来看，中国、美国、日本、英国、比利时、韩 国是主要消费国。国外较大的铋消费商有比利时的斯德驰公 司(Sidech S.A.)、英国的MCP集团、玻利维亚的塔日纳矿 (Tasna)、加拿大的福成矿业公司(Fortune Minerals Ltd．)、越 南的努法矿业合资公司(Nui Phao Mining Joint Venture Co.Ltd.) 等。
5.氯化-水解法
氯化-水解法提取金属铋的工艺流程
多年来的研究结果表明, 采用 高浓度氯离子溶液, 在90~ 105温 度下, 二段循环浸出硫化铋矿, 铋 浸出率超过94% , 工艺流程如图2 所示。氯化-水解法浸出硫化铋矿, 解决了大量铁在溶液中的循环和 浸出剂的氧化再生问题, 而且浸 出液中有价金属的浓度比较高。 但浸出时所需温度较高, 元素硫 的氧化严重, 杂质元素如As 的浸 出率也较高, 因而氧化剂的消耗 量大, 同时还存在设备腐蚀、废 液排放量大等问题。
3.1铋的制备工艺
1. FeCl3浸出-铁粉置换法
该方法可分为三氯化铁、盐酸浸 出，铁粉置换，海绵铋熔炼3个主要 步骤，工艺流程见图。 （1）三氯化铁+盐酸浸出。用三氯化 铁与盐酸的混合液浸出硫化铋矿，矿 石中的Bi2S3为FeCl3所溶解生成可溶 性三氯化铋： Bi2 S3 + 6FeCl3 = 2BiCl3+ 6FeCl2+ 3S 同时，矿石中夹杂的少量天然铋 也被溶解： Bi+ 3FeCl3 = BiCl3+ 3FeCl2 矿石中的氧化铋则为盐酸所溶解： Bi2O3 + 6HCl = 2BiCl3+ 3H2O 浸出剂中加入盐酸有助于防止 BiCl3水解为不溶性的BiOCl沉淀。
3.FeCl3-水解沉铋法
利用氯化铋易水解的特性, 在弱酸性溶液中水解氯化铋, 使生成氯氧 化铋, 制取氯氧铋精矿。 为使水解完全, 溶液pH 值一般控制在1~ 2之间。溶液需稀释数倍, 造成水和试剂耗量大、铋 回收率低、废水排放量大。湖南柿竹园选厂曾采用此法生产氯氧铋精矿, 每吨精矿消耗工业盐酸800kg , 铋的回收率仅为60% 。
3.铋的制备方法
近年来，国内许多科研机构根据铋矿的不同组 成，围绕降低生产成本、解决环境污染、FeCl3再生 和溶液中有价金属的富集问题，开展了大量工作， 开发了多种湿法冶金工艺流程，主要有：1)FeCl3浸 出-铁粉置换法，2)FeCl3浸出-隔膜电极法，3)FeCl3水解沉铋法，4)氯气选择性浸出法，5)盐酸-亚硝酸 浸出法，6)新氯化水解法，7)矿浆电解法等。这些工 艺流程大都已进行扩大试验或半工业、工业试验， 其中矿浆电解法已用于工业生产。
铋的制备与发展
材料1001班 光-donguang
铋的制备与发展
• • • • 1 铋的属性及定义 2 铋的储量与产量 3 铋的制备方法 4 铋的发展前景
1 铋的属性及定义
金属铋，天然放射性元素，为 有银白色到淡黄色光泽的金属，质 脆易粉碎。在自然界中以游离金属 和矿物的形式存在。铋的主要矿物 有自然铋（Bi）、辉铋矿（Bi2S3）、 铋华（Bi2O3）、以及菱铋矿 （nBi2O3•mCO2•H2O）、铜铋矿 （3Cu2S•4Bi2S3）等，其中以辉铋矿 与铋华为最重要。铋的矿物大都与 钨、钼、铅、锡、铜等金属矿物共 生，很少形成有单独开采价值的矿 床，所以需在其它主金属选矿过程 中分离出铋精矿。 单质铋
4.氯气选择性浸出法
控制溶液电位, 用氯气选择性浸出硫化铋矿,同时抑制杂质的浸出: Bi2 S3 + 3Cl2 = 2BiCl3+ 3S。 此法消除了大量铁离子在流程中的循环和积累问题, 提高了产品质 量, 渣的过滤、洗涤性能也得以改善, 铋的浸出率较高, 但氯气的消耗量 大, 部分单质硫会进一步氧化为硫酸根, 氯气的污染和腐蚀较为严重, 设 备材质和密封要求较高。与三氯化铁浸出法相比没有明显的优越性。
阴极区发生金属离子的还原反应:
Bi3+ + 3e = Bi, Fe3+ + e = Fe2+ 。
7.矿浆电解法
矿浆电解法不仅保留了传统湿法冶金工艺 的优点, 而且还具有以下特点: （1）一步产出金属, 元素硫、砷、铁及脉石矿 物进入浸出渣, 过程简单, 溶液中离子浓度低, 浸出渣易于过滤和洗涤。 （2） 在常压和接近于常温下操作, 设备可采 用廉价的玻璃钢、聚丙烯等抗氧化腐蚀的材料。 （3）矿粒-电解液-阳极-空气泡系统有非常强 的去极化能力, 电解时所需槽电压很低, 由于充 分利用了阴阳极的还原氧化性, 电能消耗小。 （4） 试剂消耗少, 整个过程基本上无试剂消 耗。 （5） 作业方式灵活, 既适合于大规模连续作 业,实现机械化和自动化生产, 也能以小规模和 间歇式生产, 甚至可在矿山进行������ 坑口冶炼。 （6）综合回收效果好。除用于处理铋精矿外 还特别适合于处理低品位复杂难选的铜、铅、 矿浆电解法处理铋精矿工艺流程 锌、铋、银混合硫化矿。
FeCl3 浸出-铁粉置换法 回收金属铋的工艺流程
（2）铁粉置换。矿石中的铋经浸出后都转入到溶液中, 加铁粉可置换出 海绵铋: 2BiCl3+ 3Fe = 2Bi+ 3FeCl2 （3）海绵铋的精炼。置换出的海绵铋需加热熔化铸成铋锭，但直接熔 化会发生严重的氧化反应，因此工业上是在熔融的氢氧化钠(熔点318.4℃， 密度2.13g/cm3)中进行熔化，这样既可防止铋的氧化，而且熔融的液铋 (熔点271 0C，同温液体密度为10.064g∕cm3)也易于聚集，同时铋的氧化 物及其中某些杂质也能被NaOH吸收。下层聚集的液铋经流铸形成一定大 小的铋锭，其中仍含有一些杂质，属于粗铋，须进一步精炼。 此法工艺比较成熟，铋的浸出率高(94%～94.5%)，环境污染小。其 缺点是材料消耗高，每吨海绵铋消耗盐酸1.5～1.8t，氯气0.4～0.5t，铁 粉0.5～0.6t。由于采用铁粉置换和氯气再生技术，铁和氯离子在溶液中 的积累不容忽视，废液排放量大，浸出液中离子浓度较高，溶液粘度较 大，渣的过滤和洗涤较为困难。
2.2 铋的产量
世界主要产铋国分别为中 国、墨西哥、秘鲁、日本、 澳大利亚、哈萨克斯坦、加 拿大以及玻利维亚等。全球 铋年产量预计在15,000吨左 右，其中中国的产量超过 10,000吨，占70%以上，墨 西哥大约8%，比利时5%左 右。由于受资源和环保因素 的影响，铋产量在不断下降， 日本和美国等国家由于成本 和环保的要求，铋产量也在 逐年减少。
2.1 铋的储量
全球铋金属储量33万吨，储量基础为68万吨。铋资源主 要分布在中国、澳大利亚、秘鲁、墨西哥、玻利维亚、美国、 加拿大和日本。中国的铋储量居世界第一，储量大约为24万 吨，占世界总储量的75%；储量基础约为47万吨，占世界的 69%。 我国目前已有铋矿70多处，分布整体上稍微有点分散， 不过储量在局部集中。铋金属储量在1万吨以上的大中型矿 区有6处，储量占全国总储量的78%。其中5万吨以上金属储 量的大型矿区2处，储量占全国总储量的66%。我国铋资源分 布在13个省市自治区。其中储量最大的是湖南、广东和江西， 这三个省的储量占全国总储量的85%左右；其次分布在云南、 内白色金属，密度9.8， 熔点271.3℃，沸点 1560℃，性 脆，导电和导热性都比较差。 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。铋粉在 氯气内着火。铋不溶于水，不溶 于非氧化性的酸（如盐酸），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。
6. 盐酸-亚硝酸浸出法
该法已进行半工业试验, 处理的是难选含铋辉铋矿。基本化 学反应为:
Bi2 O3+ 6HCl = BiCl3+ 3H2O, Bi2S3+ 6HCl+ 24HNO2 = 2BiCl3 + 3H2 SO4+ 24NO+ 12H2O
该法消耗试剂种类多且量大, 除盐酸和氯化钠外,还需硝酸纳、 煤油和双氧水等。
7.矿浆电解法
矿浆电解法处理铋精矿是在中等温度( 50~60) 下和酸性氯盐体系中进行。浆化后的铋精矿加入到矿 浆电解槽的阳极区直接电解, 铋精矿在被氧化浸出的 同时, 金属铋在阴极被还原析出,实现了金属铋的一步 提取。阳极区发生的铋精矿的浸出反应为: