三氧化二铋

化学物质

三氧化二铋（氧化铋）是一种无机化合物，分子式为Bi2O3。纯品有α型、β型和δ型。α型为黄色单斜晶系结晶，相对密度8.9，熔点825℃，溶于酸，不溶于水和碱；β型为亮黄色至橙色，正方晶系，相对密度8.55，熔点860℃，溶于酸，不溶于水。容易被氢气、烃类等还原为金属铋；δ-Bi2O3 是一种特殊的材料，具有立方萤石矿型结构，其晶格中有1/4的氧离子位置是空缺的，因而具有非常高的氧离子导电性能。氧化铋主要应用对象有电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂。氧化铋作为电子陶瓷粉体材料中的重要添加剂，纯度一般要求在99.15%以上，主要应用对象有氧化锌压敏电阻、陶瓷电容、铁氧体磁性材料三类。

理化性质

化学式：Bi2O3

分子量：465.96

性状：黄色重质粉末或单斜结晶。无气味。在空气中稳定。

密度（g/mL，25/4℃）：8.9

熔点（℃）：825

沸点（℃，常压）：1890

闪点（℃）：1890

溶解性：溶于盐酸和硝酸，不溶于水。加热变为褐红色，冷后仍变为黄色。

制备方法

1.向硝酸铋溶液(80～90℃)中滴加不含二氧化碳的氢氧化钠水溶液，使其混合。溶液在沉淀过程中保持碱性，生成白色、体积膨胀的氧化铋水合物Bi(OH)3沉淀，将此溶液加热，短时搅拌就脱水变为黄色三氧化二铋。经水倾析洗涤，过滤，干燥，制得氧化铋成品。

2.在氮气气氛下，向溶解于1mol/L硝酸的0.1mol/L硝酸铋溶液中(在80～90℃)滴加不含二氧化碳的1.5mol/L氢氧化钠水溶液，使它们混合。溶液在沉淀过程中保持碱性。虽然生成白色、体积膨胀的氧化铋水合物Bi(OH)3沉淀，但在热溶液中搅拌一会，就脱水变为浅黄色三氧化二铋。用不含空气和二氧化碳的水倾析洗涤15次，经过滤后干燥之。

3.将金属铋装入石墨坩埚熔融之后，在氧气流下，石墨电极和金属液面之间形成电弧而加热氧化。要保证充分供给氧气，坩埚要放到大的容器里，连续地通入氧气。反应温度为750～800℃，迅速生成纯度为99.8%以上的β-三氧化二铋。生成物在水里或冷的金属板上骤冷之后，就可以得到高温相β-型产品。

4.缓慢将Bi(NO3)3·5H2O酸性溶液(20g溶于2mol/L HNO3中)缓慢加入到过量碳酸钠溶液中，剧烈搅拌。得到Bi2O2CO3沉淀，过滤，洗涤，干燥。将其置于铝舟中，在空气中，于650K下加热约1.5h，得到β-Bi2O3。

5.将碱式硝酸铋在400～500℃灼烧，除尽NO3-离子约(3～4h) ：

2BiONO3=Bi2O3+NO+NO2+O2

灼烧结束，冷却后全部转变为柠檬黄色，即为成品。

6.用少量稀硝酸洗16kg99.9%的工业铋表面，再用电导水洗去表面硝酸。然后加入1:1的高纯硝酸（35kg相对密度为1.42的硝酸加20L电导水），用1 犺加毕，加完后继续反应10min。稍冷后过滤，滤液加热至65～70℃，蒸发浓缩至相对密度为1.9，冷却结晶，甩干，得硝酸铋。将所得硝酸铋用电导水溶解成稀溶液，搅拌下进行水解，静置使碱式硝酸铋完全沉淀，沉淀用离心机甩干或抽滤，然后用热电导水洗涤数次，抽滤后干燥，粉碎，于500℃灼烧7～8h，稍冷后研碎，再灼烧4～5h，冷却后即得99.99%的高纯氧化铋。

应用领域

用于制备铋盐；用作电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂。氧化铋作为电子陶瓷粉体材料中的重要添加剂，纯度一般要求在99.15%以上，主要应用对象有氧化锌压敏电阻、陶瓷电容、铁氧体磁性材料三类；以及釉药橡胶配合剂、医药、红色玻璃配合剂等方面。

计算化学数据

1、氢键供体数量：0

2、氢键受体数量：3

3、可旋转化学键数量：0

4、拓扑分子极性表面积（TPSA）：3

5、重原子数量：5

6、表面电荷：0

7、复杂度：0

8、同位素原子数量：0

9、确定原子立构中心数量：0