概述
铋，硬而脆的三價的金屬元素，原子序數83，元素符号Bi，原子量208.98037，化學符号源于拉丁文，原意是“白色物質”。1450年德國化學家瓦倫丁發現铋。铋在地殼中的含量為十萬分之二，在自然界中主要以單質或化合物的形式存在。自然界中隻有一種穩定同位素：铋209。
铋的化學性質與砷及銻類似。铋是最反磁性（又稱抗磁性）的金屬，亦是除汞以外有最低熱導率的金屬。可用于制備易熔合金及與錫融合防止錫疫。
以前铋被認為是最重的穩定元素，但在2003年，發現了铋微弱的放射性，可經α衰變變為铊-205。其半衰期為1.9*1019年左右，達到宇宙壽命的10億倍。自此以後，鉛是質量最大的穩定元素。
铋為有銀白色光澤的金屬，質脆易粉碎；熔點271.3°C，沸點1560°C，密度9.8克/cm³；導電導熱性差；由液态到固态時體積增大。铋在紅熱時與空氣作用；铋可直接與硫、鹵素化合；不溶于非氧化性酸，溶于硝酸、熱濃硫酸。铋可制低熔點合金，用于自動關閉器或活字合金中；碳酸氧铋和硝酸氧铋用作藥物；氧化铋用于玻璃、陶瓷工業中。
性質
物理性質
性脆，導電和導熱性都較差。铋在凝固時體積增大，膨脹率為3.3％。铋的硒化物和碲化物具有半導體性質。
熔點：271.3℃
沸點：1560±5℃
密度：9.8克／cm³
顔色：銀白色或微紅色，有金屬光澤
聲音在其中的傳播速率：1790（m/S）
莫氏硬度：2.25
電離能(kJ/mol)第一電離能7.289電子伏特
M-M+703.2
M+-M2+1610
M2+-M3+2466
M3+-M4+4372
M4+-M5+5400
M5+-M6+8520
M6+-M7+10300
M7+-M8+12300
M8+-M9+14300
M9+-M10+16300
化學性質
周期：6
族：ⅤA
原子量：208.98037
化學符号：Bi
原子序數：83
原子體積(立方厘米/摩爾)：21.3
晶胞參數：
a=667.4pm
b=611.7pm
c=330.4pm
α=90°
β=110.33°
γ=90°
氧化态：
主要：Bi+3
其它：Bi-3,Bi+1,Bi+4Bi+5
特點
元素類型：金屬
晶體結構：晶胞為三斜晶胞。
室溫下，铋不與氧氣或水反應，在空氣中穩定，加熱到熔點以上時能燃燒，發出淡藍色的火焰，生成三氧化二铋，铋在紅熱時也可與硫、鹵素化合。铋不溶于水，不溶于非氧化性的酸（如鹽酸）即使濃硫酸和濃鹽酸，也隻是在共熱時才稍有反應，但能溶于王水和濃硝酸。其中＋5價化合物NaBiO5（铋酸鈉）是強氧化劑，在分析化學中用于檢測Mn。
元素在海水中的含量(ppm)：太平洋表面0.00000004
元素在太陽中的含量(ppm)：0.01
超長半衰期
铋曾一度被認為是穩定的元素，其實不然。但铋的半衰期使得它和穩定元素幾乎無差别：1.9*10^19年。
發現過程
古希臘和羅馬就使用金屬铋，用作盒和箱的底座。但直到1556年德意志G.阿格裡科拉才在《論金屬》一書中提出了銻和铋是兩種獨立金屬的見解。1737年赫羅特（Hellot）用火法分析钴礦時曾獲得一小塊樣品，但不知何物。1753年英國C.若弗魯瓦和T.伯格曼确認铋是一種化學元素，定名為bismuth。1757年法國人日夫魯瓦（Geoffroy）經分析研究，确定為新元素。
來源及用途
元素來源：
铋在自然界中以遊離金屬和礦物的形式存在。礦物有輝铋礦、铋華等。金屬铋由礦物經煅燒後成三氧化二铋，再與碳共熱還原而獲得，可用火法精煉和電解精煉制得高純铋。
元素用途：
铋主要用于制造易熔合金，熔點範圍是47～262℃，最常用的是铋同鉛、錫、銻、铟等金屬組成的合金，用于消防裝置、自動噴水器、鍋爐的安全塞，一旦發生火災時，一些水管的活塞會“自動”熔化，噴出水來。在消防和電氣工業上，用作自動滅火系統和電器保險絲、焊錫。铋合金具有凝固時不收縮的特性，用于鑄造印刷鉛字和高精度鑄型。碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治療皮膚損傷和腸胃病。
存在形式
铋在地殼中的含量不大，為2×10-5％，自然界中铋以單質和化合物兩種狀态存在，主要礦物有輝铋礦(Bi2S3)、泡铋礦（Bi2O3）、菱铋礦（nBi2O3•mCO2•H2O）、銅铋礦（3Cu2S•4Bi2S3）、方鉛铋礦（2PbS•Bi2S）。
铋在自然界中有硫化物的輝铋礦（Bi2S3）和氧化物氧化铋（Bi2O3），或稱铋黃土，是由輝铋礦和其他含铋的硫化物氧化後形成的。由于铋的熔點低，因此用炭等可以将它從它的天然礦石中還原出來。所以铋早被古代人們取得，但由于铋性脆而硬，缺乏延展性，因而古代人們得到它後，沒有找到它的應用，隻是把它留在合金中。
铋是由阿格裡科拉首先明确它是一種金屬的。铋的拉丁名稱bismuthum和元素符号來自德文weissemasse(白色物質)，但是金屬铋并非銀白色，而是粉紅色。
類别
自然铋
名字來源：從阿拉伯語bismid而來，意思是像銻一樣；
化學組成：主要成份是铋，也常混有微量砷﹑銻和硫；
類别：自然元素-半金屬元素-自然砷族；
晶系和空間群：三方晶系，R3-m；
晶胞參數:a0=0.657nm，α=87034’；
形态：晶體少見，常為塊狀；
顔色：新鮮時呈銀白色，帶有特有的淺紅色，氧化後呈黃色至深灰色；
條痕：灰色；
透明度：：不透明；
光澤：強金屬光澤；
硬度：2～2.5；
解理和斷口：解理完全，晶體長度内單向劈理良好，斷口呈貝殼狀；
比重：9.7～9.8g/cm3；g/cm3
其他性質：脆性至弱延展性，具有強逆磁性，遇冷發生膨脹；
鑒定特征淺紅色，一組完全解理，硬度低為其特征；
成因和産狀：産于高溫熱液礦床中，與錫石，黑鎢礦、輝铋礦等共生，還可見于偉晶岩脈中；
主要用途：铋含量低的樣品可用于人造再生長，以形成有趣晶形标本作為收藏；由于逆磁性，可用于電子場；隔火設備和耐熱合金的主要原材料；配藥。
著名産地：最好的樣品來自德國，其次是瑞典和玻利維亞。還有加拿大安大略省科搏爾特區和西北地區大熊湖，及美國加利福尼亞州和南卡羅來納州切斯特菲爾德區。
铋晶體
【前言】
為了培養出高品質的晶體，必須使用純度大于或等于為99.99%的铋金屬，這種純度更适合于培養的高品質的金屬晶體。
影響铋晶體質量和大小的重要因素是冷卻時間。通過使铋單質從熔化狀态緩慢冷卻并且固化，或許就能夠生長出較大的晶體。
铋的熔點與其它金屬單質相比相對較低，隻有271℃（520°F），使用一個小型的丙烷噴燈或電爐就可以輕松的将其熔化。但是，值得注意的是，這仍舊是非常燙的熔融金屬，就像任何液體一樣容易流動和飛濺，并可能導緻嚴重的燒傷。
根據使用的铋的體積，在各種容器中放入适量的铋單質，同時保持它的熔化狀态。一塊中等大小鋼闆和量杯适合用來制作铋晶體。
【方法】
第1步：熔化铋
将铋單質放入一個鋼制量杯中并放置在高溫的熱闆上。
作為铋的熔液，該液體的表面暴露在空氣中并被迅速氧化，因為高溫和氧氣形成灰色的表層，這是正常的。
第2步：澆注熔融铋
铋熔化後，将液體铋緩慢地，小心地倒到另一個幹淨并且預熱過的鋼制量杯中。
通過将铋熔液轉移到新的容器中，可以除去影響晶體生長的已經氧化的表面。
将铋液體倒進新的容器之後，可以觀察到殘餘的铋的氧化物仍然留在原容器中。
第3步：使液态铋冷卻
将铋放置在新的容器中，絕緣和耐熱的表面冷卻後開始凝固。将盛有铋的容器放已回到關閉電源的熱闆上，通過餘熱使它緩慢降溫至室溫。
一段時間後，新容器中的铋出現一層清晰可見的新的氧化層。新的氧化層并不如上一層那麼厚。新的氧化層在不斷增厚的同時将會吸收不同波長的光線導緻不斷變色。因為相同的原因所以铋晶體表面會有那麼多種顔色。
第4步：倒出多餘的铋
當铋完全凝固之後，将多餘的液态铋倒入另一個容器中。不要讓铋充分固化;如果不倒出多餘的液體，晶體将會成為被困在量杯中的金屬塊。通常铋晶體生長時間的長短會導緻晶體的大小變化。但是，如果等待時間太長，尚未形成晶體的過量液态铋将凝固并影響已經形成的結晶。
什麼時候倒出多餘的液态铋并沒有固定的時間限制，因為它取決于現場的實驗條件。通過照明設備我們可以觀察到液态铋的即時狀态。如果在液體表面上的還會有波紋，并且铋仍是液态。随着越來越多的铋凝固，波紋将會越來越小并且晶體變得可見。
請注意，不能經常移動正在能股的液态铋，因為它會影響晶體的形成：将會有很多小的铋晶體出現，并不會生成大的單晶。
需要多次嘗試才能獲得良好的晶體。如果等待太久，溶液凝固隻能重新熔化，然後再試一次。甚至可以嘗試使用倒出過量的液态铋在二級容器中以形成新的晶體。
第5步：取出晶體
過濾出多餘的液态铋之後，在铋晶體生長的容器内應該可以看到生長完成的铋晶體。在铋晶體暴露于空氣中的幾分鐘内其表面将會出現很多顔色。铋晶體可能會被卡在容器内，或者會有粘稠的液态铋附着在铋晶體上。待它們冷卻之後可以輕松地折斷它們并從容器中取出。
容器的内表面會導緻晶體出現固有的缺陷，因為總是會有晶體附着在容器的内表面上。避免這一缺陷的方法是通過使用一顆晶種懸浮在熔融的液态铋上作為晶體生長過程中的成核點。之後，隻需要将铋晶體從溶液中提出，而不是到處過量的液态铋。晶種放置時間不宜過長，否則可能會與容器中其他晶體融合導緻過大無法取出。
氧化铋
英文名稱:Bismuthoxide
分子式：Bi2O3
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。溶于鹽酸和硝酸；幾乎不溶于水，加熱變成褐紅色冷後仍變為黃色。相對密度8.5。熔點820℃，沸點1890℃。
用途：用作分析試劑。用铋鹽制備。防火紙的制造。該氧化铋可廣泛用于無機合成、電子陶瓷、化學試劑等領域，主要用于制造瓷介電容器，也可用于制造壓電陶瓷、壓敏電阻等電子陶瓷元件。
硝酸铋
第一部分：化學品名稱
化學品中文名稱：硝酸铋
化學品英文名稱：bismuthnitrate
英文名稱2：nitricacidbismuthsalt
技術說明書編碼：591
CASNo.：10035-06-0
分子式：Bi(NO3)3.5H2O
分子量：485.10
第二部分：成分/組成信息
有害物成分CASNo.
硝酸铋10035-06-0
第三部分：危險性概述
健康危害：對眼睛、皮膚、粘膜和上呼吸道有刺激性。至今未發現有職業中毒報導。非職業性中毒可發生肝、腎、中樞神經系統損害及藥疹等。
燃爆危險：本品助燃，具刺激性。
第四部分：急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣着，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸：提起眼睑，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。
食入：飲足量溫水，催吐。就醫。
第五部分：消防措施
危險特性：無機氧化劑，與還原劑、有機物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物。
有害燃燒産物：氮氧化物。
滅火方法：消防人員必須佩戴過濾式防毒面具(全面罩)或隔離式呼吸。
器、穿全身防火防毒服，在上風向滅火。切勿将水流直接射至熔融物，以免引起嚴重的流淌火災或引起劇烈的沸濺。滅火劑：霧狀水、砂土。
第六部分：洩漏應急處理
應急處理：隔離洩漏污染區，限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。勿使洩漏物與還原劑、有機物、易燃物或金屬粉末接觸。小量洩漏：用潔淨的鏟子收集于幹燥、潔淨、有蓋的容器中。大量洩漏：收集回收或運至廢物處理場所處置。
第七部分：操作處置與儲存
操作注意事項：密閉操作，局部排風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴安全防護眼鏡，穿膠布防毒衣，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。避免産生粉塵。避免與還原劑接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及洩漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。包裝密封。應與易（可）燃物、還原劑等分開存放，切忌混儲。儲區應備有合适的材料收容洩漏物。
第八部分：接觸控制/個體防護，職業接觸限值
前蘇聯MAC(mg/m3)：0.5
工程控制：密閉操作，局部排風。
呼吸系統防護：空氣中濃度較高時，應該佩戴自吸過濾式防塵口罩。必要時，建議佩戴自給式呼吸器。
眼睛防護：戴安全防護眼鏡。
身體防護：穿膠布防毒衣。
手防護：戴橡膠手套。
其他防護：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢，淋浴更衣。注意個人清潔衛生。
第九部分：理化特性
主要成分：純品
外觀與性狀：無色透明有光澤結晶,有吸濕性。
熔點(℃)：30(分解)
沸點(℃)：80(失去5H2O)
相對密度(水=1)：2.83
相對蒸氣密度(空氣=1)：無資料
飽和蒸氣壓(kPa)：無資料
燃燒熱(kJ/mol)：無意義
臨界溫度(℃)：無意義
臨界壓力(MPa)：無意義
辛醇/水分配系數的對數值：無資料
閃點(℃)：無意義
引燃溫度(℃)：無意義
爆炸上限%(V/V)：無意義
爆炸下限%(V/V)：無意義
溶解性：溶于稀硝酸、乙醇、丙酮。
主要用途：用于藥物和铋鹽制造,用作各種觸媒原料。
第十部分：穩定性和反應活性
禁配物：還原劑、易燃或可燃物、活性金屬粉末、硫、磷。
第十一部分：毒理學資料
第十二部分：生态學資料
其它有害作用：該物質對環境可能有危害，在地下水中有蓄積作用。
第十三部分：廢棄處置
廢棄處置方法：處置前應參閱國家和地方有關法規。用安全掩埋法處置。
第十四部分：運輸信息
包裝類别：O53
包裝方法：塑料袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶；塑料袋或二層牛皮紙袋外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶（罐）外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼闆桶（罐）外滿底闆花格箱、纖維闆箱或膠合闆箱。
運輸注意事項：鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。運輸時單獨裝運，運輸過程中要确保容器不洩漏、不倒塌、不墜落、不損壞。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。嚴禁與酸類、易燃物、有機物、還原劑、自燃物品、遇濕易燃物品等并車混運。運輸時車速不宜過快，不得強行超車。運輸車輛裝卸前後，均應徹底清掃、洗淨，嚴禁混入有機物、易燃物等雜質。
第十五部分：法規信息
法規信息、化學危險物品安全管理條例(1987年2月17日國務院發布)，化學危險物品安全管理條例實施細則(化勞發[1992]677号)，工作場所安全使用化學品規定([1996]勞部發423号)等法規，針對化學危險品的安全使用、生産、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及标志(GB13690-92)将該物質劃為第5.1類氧化劑。
铋化氫
铋化氫（ＢｉＨ3）的毒性比磷化氫，砷化氫，以及銻化氫都要強，熱穩定性則比上述三種物質弱，分解溫度僅有228Ｋ．它的相對質量為212.，比空氣重很多。
如過用強還原劑（比如鋅）在稀酸（不包括硝酸）的存在下，可将＋３價的铋化合物還原成铋化氫（對砷和銻也可如此處理），在加熱到一定溫度時铋化氫就分解為單質铋與氫氣（砷化氫，銻化氫亦然），得到亮棕色的＂铋鏡＂，即可檢驗出铋的存在．這是分析化學上檢驗铋非常靈敏的方法馬希法。
Ｂｉ2Ｏ3＋６Ｚｎ＋６Ｈ2ＳＯ4＝＝＝＝＝２ＢｉＨ3＋６ＺｎＳＯ4＋３Ｈ2Ｏ
２ＢｉＨ3＝＝＝加熱＝＝＝２Ｂｉ＋３Ｈ2
ＢｉＨ3的還原性很強,可以從ＡｇＮＯ3中還原出銀,從ＣｕＳＯ4中還原出銅．因此可用這兩種溶液吸收铋化氫氣體。铋化氫幾乎不溶于水，且在水中易被溶解在水裡的氧氧化為铋單質，水溶液堿性極弱，不能形成ＢｉＨ4+離子。利用高純ＢｉＨ3與金屬有機化合物加熱，可制備許多低雜質合金，如：
Ｉｎ（ＣＨ3）3＋ＢｉＨ3＝＝＝加熱＝＝＝ＩｎＢｉ＋３ＣＨ4
應用
1.冶金添加劑鋼中加人微量铋，可改善鋼的加工性能，可鍛鑄鐵加入微量铋，能使可鍛鑄鐵具備類似不鏽鋼的性能。
Cu-Bi多元合金可以取代目前飲水管件上用的含鉛銅合金，成本相差不大，可解決自來水鉛污染問題。
CuSn3Zn8Bi2-7，合金以铋代替鉛可獲得相同類似的複合材料，達到類似的鑄造、機械和加工性能。
在鋁、鎂和青銅中加入铋，可改善機械加工性能和耐磨性能。
2.铋基低熔點易熔合金的熔點一般在38～230。(2，在熔點下不易受溫度和壓力的影響而發生變化。英國研究出一種無鉛錫合金焊料，其成分Sn>82、Zn6.0～4.5、In約3.5、Bi約1.0。合金無毒性，适合作易于過熱受損晶體管組裝電路闆焊接用。
铋鋁配制的合金作彎曲薄壁管的填充料，能保持管内壁平滑光潔，且填料可多次反複使用。
铋錫合金配制的合金制作模具，用作金屬薄闆材的冷沖壓成型，不低于鋼模的溫度，而且成型快，更新快，合金可多次返回使用。铋與鋁、錫、镉、铟組成的一系列低熔點合金，制作電器、保險器，自動裝置訊号器等。用铋錫合金子彈代替鉛彈。
3.醫藥治療铋化合物具有收斂、止瀉、治療胃腸消化不良症，次碳酸铋和次硝酸铋，次橡膠酸铋鉀用于制造胃藥，外科利用铋藥的收斂作用來處理創傷和止血，在放射治療中，用铋基合金代替鋁為患者防止身體其他部位受到輻射制造護闆，随着铋類藥物的發展，現已發現某些铋類藥物具有抗癌作用。
4.铋在阻燃劑的添加劑中，Bi203的效果比Sb203更好，而且安全無毒，燃燒時發生的煙氣緻死性極小，同時不影響阻燃制品的穩定性。
5.铋在化工中的應用铋黃顔料是釩酸铋和钼酸铋的混合體。用于取代鉛、镉等顔料具有雙晶面的黃色顔料，具有更好的表面抗化學腐蝕性，而且黏合力極強，色澤光亮，又不易脫落褪色，用于黃色汽車外殼最後一道工序的噴漆，黃色工業塗料，電氣線圈用材的塗料，及橡膠、塑料制品印刷油墨的着色。
铋鹽在生産人造纖維制品的一種原料丙烯腈時，需要大量铋鹽作催化劑。
氧化铋，2005年日本計劃用铋代替鉛，用于生産汽車玻璃，這種玻璃含鉛10%，生産商将用铋取代這部分鉛，生産環保無鉛玻璃。化學試劑、铋鹽、高折光率玻璃，核工業玻璃和核反應堆燃料。
氫氧化铋用在塑料中作添加劑，使産品煥發美麗的珍珠光澤，還可用于制造無鉛顔料和化妝品。氯化铋用于還原燃料性的柏油、雜酚油和非幹性油。
6.電子陶瓷含铋的電子陶瓷如鍺酸铋晶體，是一種新型閃爍晶體，用于核輻射探測器，x射線層面掃描儀、電光、壓電激光等器件制造;铋鈣釩(石榴型鐵氧體是重要的微波旋磁材料和磁包材料)、摻氧化铋的氧化鋅壓敏電阻，含铋的邊界層高頻陶瓷電容器，錫铋永磁體，钛酸铋陶瓷和粉末、矽酸铋晶體，含铋易熔玻璃等10多種材料也均開始在工業上應用。
7.半導體用高純铋與碲、硒、銻等組合、拉晶的半導體元件，用于溫差電偶，低溫溫差發電和溫差制冷。用于裝配空調器和電冰箱。用人工硫化铋可制造光電動設備中的光電阻，增大可見光譜區域的靈敏度。
8.核工業高純铋(99.999%Bi)用于核工業堆中作載熱體或冷卻劑，用于防護原子裂變裝置材料。
铋礦國内産地
中國铋資源儲量居世界首位，我國目前已有铋礦70多處，铋金屬儲量在1萬噸以上的大中型礦區有6處，儲量占全國總儲量的78%，其中5萬噸以上金屬儲量的大型礦區2處，儲量占全國總儲量的66%。我國铋資源分布在13個省市自治區，其中儲量最大的是湖南、廣東和江西，這三個省的儲量占全國總儲量的85%左右;其次分布在雲南、内蒙古、福建、廣西和甘肅等省。其中，湖南省郴州市金般塘礦區勘探儲量累計估算錫铋資源量82萬噸(包括铋10萬噸)、潛在經濟價值70億人民币，使我國成為世界铋的絕對優勢國家，勘查成果使金船塘礦一躍成為世界最大铋礦床。
