它被认为是毒性最小的化学元素之一,这就是为什么铋的特性被用于多种商业应用的原因。同样,它以纯金属状态存在于自然界中,也存在于矿物结构中。查看起源、特征、常见用途和特性。
什么是铋?
化学元素铋是一种后过渡金属,属于元素周期表第 15 族氮的一部分。它的密度与铅相似,放射性低,导热性差。此外,它重、单原子、有光泽、脆、外观呈结晶状。此外,它在磁场中具有出色的电阻,即霍尔效应。
铋符号
Bi Bismuth 的符号是其名称的缩写,其词源尚不确定。它被认为来自拉丁语Bismutum ,并源自Bisemutum ,该词由 Georgius Agrícola 拉丁化。反过来,它来自德语单词Wismut ,它来自Wissemat 。显然,就元素的颜色而言,所有这些表达都是指白色物质。
铋的特性
铋的半衰期估计为 20 万亿年,延展性和延展性较低。此外,尽管它被危险和有毒的金属包围,但它既没有攻击性,也没有剧毒。在原子水平上,它由126个中子、83个质子和83个电子组成。同样,一旦凝固,它就会膨胀。了解铋的其他特性:
- 化学反应性:在极端温度下氧化时形成氧化层,与硫、碲、硒、卤素发生反应并抵抗酸侵蚀。
- 导热性和导电性:它是所有金属中热和电的最差导体之一。
- 颜色:红色或灰白色,带有柔和的粉红色调。
- 状态:其通常的聚合形式是固体。
- 密度:它的密度是铅的 86%,尽管在固态时它可以漂浮在液体上。
- 演变:当它的孪生或相同晶体被氧化时,它会呈现粉红色调。
- 磁序:抗磁性或难以磁化的元素。
- 硬度:矿物硬度莫氏硬度为 2.5。
- 晶体结构:具有菱面体几何形状。
- 氧化态:大多数化合物是三价的,但有时也可以是单价或五价的。
铋的化学和物理性质
- 原子序数:83
- 氧化物:弱酸性
- 密度(克/毫升) :9.780
- 共价半径 (Å) :146 pm
- 比热:122 J/(K-kg)
- 熔化焓:11.3 kJ/mol
- 熔点:271°C (544.4K)
- 氧化态:-3、-2、-1、+1、+2、+3、+4、+5
- 第一电离势(eV) :703 kJ/mol
- 原子半径 (Å) :143 pm(玻尔半径)
- 沸点:1564°C (1837K)
- 原子质量(克/摩尔) :208.980 u
- 声速:293.15 K 时 1790 m/s
- 电子排布:[Xe]4f 14 5d 10 6s 2 6p 3
- 每级电子数:2、8、18、32、18、5
- 汽化焓:104.8 kJ/mol
- 电负性:2.02(鲍林标度)
铋的产地
铋元素自古以来就为人所知,这就是为什么它的发现并不归因于任何特定的化学家。事实上,它是最早发现的十种金属之一。另一方面,它与青铜的合金制造的刀具在印加人中享有盛誉。
在炼金术时代,矿工们将其命名为 tectum argenti ,意思是白银的制造。而且,起初,它与铅、锌和锡相混淆。然而,化学家自 1546 年以来一直致力于证明它与其他元素的区别。后来,法国人克洛德·弗朗索瓦·若弗鲁瓦(Claude François Geoffroy)负责表达这些差异。
铋有什么用?
在制药行业,生产的药物用于治疗胃肠道疾病、眼睛和细菌感染、胀气、腹泻、梅毒以及其他健康问题。了解有关其实用程序的更多信息是:
- 在工业领域,它用于生产眼影、指甲油和发胶等化妆品的颜料。
- 它在冶金中用于生产低熔点合金,例如安全抑制系统和火灾探测器。
- 替代铅用于生产压载物、弹道射弹、渔坠子等。
- 它用于使用热电偶系统运输核反应堆燃料的车辆。
- 它用作乳胶防护罩的涂层,用于在医学分析测试期间防止 X 射线。
获取铋
它是自然界中以纯净形式发现的少数化学元素之一,尽管它通常更容易作为其他矿物质的副产品提取。例如,在中国,它是从钨、铅或金中提取的。此外,世界上唯一的主要矿山位于玻利维亚。
总之,铋是一种后过渡金属元素,重、有光泽、脆、抗磁性、导热不良、无毒且无腐蚀性。此外,它在凝固过程中会发生膨胀,延展性和延展性较低。另一方面,它用于制药、冶金和化妆品行业。