ПРОДУКТЫ

ОКСИД ВИСМУТА

Оксид висмута представляет собой соединение висмута и является общей отправной точкой для химии висмута. В природе встречается в виде минерала бисмита (моноклинного) и сферобисмоита (четырехугольного, значительно реже), но обычно получается как побочный продукт выплавки медных и свинцовых руд. Триоксид дивисмута обычно используется для создания эффекта «яйца дракона» в фейерверках в качестве замены свинцового сурика.

Номер CAS: 1304-76-3
Номер ЕС: 215-134-7
Название ИЮПАК: Триоксид висмута.
Молекулярная формула: Bi2O3

Другие названия: оксид висмута (III), NCGC00166095-01, желтый висмут, триоксид дивисмута, полуторный оксид висмута, оксид висмута, оксид висмутаWimut(III)-оксид, оксид висмута (3+), оксид висмута (BiO1.5), висмут полуторный оксид (Bi2O3), оксо(оксобисмутанилокси)висмутан, EINECS 215-134-7, оксид висмута(центо), CI 77160, DSSTox_CID_26537, DSSTox_RID_81701, DSSTox_GSID_46537, DTXSID8046537, оксид висмута(III) , 99,99%, оксид висмута(центо), 99,999%, оксид висмута(III), па, 98%, Tox21_112312, AKOS015903964, CAS-1304-76-3, EC 215-134-7, Q252536, оксид висмута(III)Триоксид висмута, оксид висмута (III) NanoArc? BI-7300, высокочистый оксид альфа-висмута (Iii), триоксид висмута, Bi2-O3, висмит, оксид висмута (Bi2O3), полуторный оксид висмута, желтый висмут, оксид висмута, оксид висмута, висмутоксид (bi2o3), ВИСМУТОКСИД, 99,999%, висмутсесквиоксид, висмутовый желтый, CI 77160, ОКСИД ВИСМУТА экстрачистый, ci77160, триоксид дивисмута, триоксид дивисмута, цветы висмута, висмутоксиджелтый порошок, ОКСИД ВИСМУТА(III), ОКСИД ВИСМУТА(III) V, ОКСИД ВИСМУТА(+3), ОКСИД ВИСМУТА, ТРИОКС IDE

Оксид висмута представляет собой высоконерастворимый термостабильный источник висмута, подходящий для применения в стекле, оптике и керамике.
Оксид висмута встречается в природе в виде минералов бисмита и сферобисмоита, но также может быть получен как побочный продукт плавки медных и свинцовых руд.
Оксид висмута является наиболее важным в промышленном отношении соединением висмута.
Оксидные соединения не проводят электричество.

Однако некоторые оксиды со структурой перовскита обладают электропроводностью и находят применение в катодах твердооксидных топливных элементов и системах генерации кислорода.
Это соединения, содержащие по крайней мере один анион кислорода и один катион металла.

Они, как правило, нерастворимы в водных растворах (воде) и чрезвычайно стабильны, что делает их полезными в таких простых керамических конструкциях, как изготовление глиняных чаш для современной электроники, а также в легких структурных компонентах в аэрокосмической и электрохимической промышленности, таких как топливные элементы, в которых они обладают ионной высокой чистотой. (99,999%) Оксид висмута (Bi2O3) Порошковая проводимость.

Соединения оксидов металлов представляют собой основные ангидриды и поэтому могут реагировать с кислотами и сильными восстановителями в окислительно-восстановительных реакциях.
Оксид висмута также доступен в виде гранул, кусочков, порошков, мишеней для распыления, таблеток и нанопорошка.

Оксид висмута обычно доступен в различной концентрации.
Особые требования к упаковке доступны по запросу.
Оксид висмута хранится в оригинальной упаковке и в условиях, указанных в паспорте безопасности (SDS).

Появление
Оксид висмута представляет собой желтый порошок без запаха, характеризующийся кристаллами ромбовидной формы.
Растворимость
Оксид висмута нерастворим в воде, но растворим во фтористом водороде (HF) и азотной кислоте (HNO3).

Использование:
Оксид висмута – одно из широко распространенных в промышленности соединений висмута.
Бисмитовая руда является сырьем, из которого ее производят.
Триоксид висмута является сырьем для керамической, стекольной и электротехнической промышленности.

Классификация
Запросите паспорт безопасности (SDS) и обратитесь к пунктам 4, 5, 6, 8, 10, 13, 14, 15.
Технические характеристики предоставляются по запросу согласно заявке.

Безопасность
Запросите паспорт безопасности (SDS) и обратитесь к пунктам 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13.

Технические характеристики
Технические характеристики предоставляются по запросу в зависимости от применения: оксид висмута хранится в оригинальной упаковке и в условиях, указанных в паспорте безопасности (SDS).

Химические свойства
Оксид висмута — это соединение, получаемое путем нагревания металла или его карбоната на воздухе.
Оксид висмута определенно является основным оксидом, легко растворяющимся в кислых растворах и в отличие от соединений мышьяка или сурьмы не амфипротоен в растворе, хотя при нагревании с оксидами ряда других металлов образует стехиометрические соединения присоединения.
Оксид висмута существует в трех модификациях: белой ромбоэдрической, желтой ромбоэдрической и серо-черной кубической. Оксид висмута(II) BiO получают путем нагревания основного оксалата.

Физические свойства
Желтый моноклинный кристалл или порошок; плотность 8,90 г/см3; плавится при 817°С; испаряется при 1890°C; нерастворим в воде; растворим в кислотах.

Вхождение
Оксид висмута встречается в природе в виде минерала бисмита.
Оксид используется для огнезащиты бумаги и полимеров; при эмалировании чугунной керамики; и в дезинфицирующих средствах.

Молярная масса: 465,958 г
Внешний вид: желтые кристаллы или порошок.
Запах: без запаха
Плотность: 8,90 г/см3, твердый

Температура плавления: 817 °С.
Температура кипения: 1890 °C.
Растворимость в воде: нерастворим.
Растворимость: растворим в кислотах

Количество акцепторов водородной связи: 3
Точная масса: 465,94554 г/моль.
Моноизотопная масса: 465,94554 г/моль.
Топологическая площадь полярной поверхности: 43,4Å²

Количество тяжелых атомов: 5
Сложность: 34,2
Количество единиц ковалентной связи: 1
Соединение канонизировано: Да

Использование:
Оксид висмута используется при получении наночастиц перовскита BiFeO3.
Оксид висмута находит применение в дезинфицирующих средствах, магнитах, стекле, резине, вулканизации, огнезащитной бумаге, полимерах и катализаторах.
Оксидтриоксид висмута вызывает эффект «яйца дракона» в фейерверках, заменяя сурик.

Соединения оксида висмута являются привлекательными реагентами и катализаторами в органическом синтезе из-за их низкой стоимости и простоты обращения.
Наночастицы оксида висмута также играют важную роль в газогенераторах высокой энергии.
Альфа-кристаллическая форма оксида висмута имеет электронную проводимость p-типа.
В дезинфицирующих средствах, магнитах, стекле, вулканизации резины; в огнезащите бумаги и полимеров; в катализаторах.

Подготовка
Триоксид висмута коммерчески производится из субнитрата висмута.
Последний получают растворением висмута в горячей азотной кислоте.
Добавление избытка гидроксида натрия с последующим непрерывным нагреванием смеси приводит к осаждению триоксида висмута в виде тяжелого желтого порошка.
Также триоксид можно получить прокаливанием гидроксида висмута.

Общее описание
Оксид висмута представляет собой желтый моноклинный кристаллический порошок.
Оксид висмута нерастворим в воде и растворах гидроксидов, но растворяется в кислотах с образованием солей висмута (III).
Оксид висмута можно получить нагреванием висмута на воздухе или нагреванием гидроксидов, карбонатов или нитратов висмута.

Оксид висмута является наиболее важным промышленным соединением висмута и отправной точкой для химии висмута.
Оксид висмута встречается в природе в виде минерала бисмита, но обычно его получают как побочный продукт выплавки медных и свинцовых руд.
Оксид висмута также можно получить сжиганием металлического висмута на воздухе.
Оксид висмута обычно используется для создания эффекта «яйца дракона» в фейерверках в качестве замены свинцового сурика.

Оксид висмута представляет интерес в качестве материала для твердооксидных топливных элементов или ТОТЭ, поскольку он является ионным проводником, то есть атомы кислорода легко перемещаются через него.
Чистый оксид висмута Bi2O3 имеет четыре кристаллографических полиморфа.
Оксид висмута имеет моноклинную кристаллическую структуру, обозначаемую α-Bi2O3, при комнатной температуре.
При нагревании выше 727°C он превращается в кубическую кристаллическую структуру типа флюорита δ-Bi2O3, которая остаётся структурой до тех пор, пока не будет достигнута точка плавления 824°C.

Поведение Bi2O3 при охлаждении из δ-фазы более сложное, с возможным образованием двух промежуточных метастабильных фаз; тетрагональная β-фаза или объемноцентрированная кубическая γ-фаза.
γ-фаза может существовать при комнатной температуре с очень медленной скоростью охлаждения, но α-Bi2O3 всегда образуется при охлаждении β-фазы.

δ- Bi2O3 имеет самую высокую проводимость.
При 750°C проводимость δ-Bi2O3 обычно составляет около 1 Смм-1, что примерно на три порядка выше, чем у промежуточных фаз, и на четыре порядка выше, чем у моноклинной фазы.
Проводимость в β-, γ- и δ-фазах преимущественно ионная, причем основным носителем заряда являются оксидные ионы.

Альфа-фаза обладает электронной проводимостью p-типа (заряд переносится положительными дырками) при комнатной температуре, которая переходит в проводимость n-типа (заряд переносится электронами) между 550°C и 650°C, в зависимости от парциального содержания кислорода. давление.
Поэтому оксид висмута непригоден для применения в качестве электролита.

δ- Bi2O3 имеет дефектную кристаллическую структуру типа флюорита, в которой два из восьми кислородных позиций в элементарной ячейке свободны. Эти собственные вакансии обладают высокой подвижностью благодаря высокой поляризуемости катионной подрешетки с неподеленной парой электронов 6s2 Bi3+.
Связи Bi-O имеют характер ковалентной связи и поэтому слабее, чем чисто ионные связи, поэтому ионы кислорода могут более свободно переходить на вакансии.

Расположение атомов кислорода внутри элементарной ячейки δ-Bi2O3 в прошлом было предметом многочисленных споров.
Были предложены три разные модели.
Силлен (1937) использовал порошковую дифракцию рентгеновских лучей на закаленных образцах и сообщил, что структура Bi2O3 представляет собой простую кубическую фазу с кислородными вакансиями, упорядоченными вдоль диагонали тела куба.

Гаттов и Шредер (1962) отвергли эту модель, предпочитая описывать каждый кислородный участок в элементарной ячейке как имеющий 75% занятости.
Другими словами, шесть атомов кислорода случайным образом распределены по восьми возможным местам кислорода в элементарной ячейке.
В настоящее время большинство экспертов, похоже, отдают предпочтение последнему описанию, поскольку полностью неупорядоченная кислородная подрешетка лучше объясняет высокую проводимость.

Уиллис (1965) использовал дифракцию нейтронов для изучения системы флюорита (CaF2).
Он определил, что это не может быть описано идеальной кристаллической структурой флюорита, скорее, атомы фтора смещаются из регулярных позиций 8c к центрам межузельных позиций.
Шук и др. (1996) и Сэммес и др. (1999) предполагают, что из-за высокой степени беспорядка в δ-Bi2O3 модель Уиллиса также может быть использована для описания его структуры.

Помимо электрических свойств, при рассмотрении возможных применений твердых электролитов очень важны свойства теплового расширения.
Высокие коэффициенты теплового расширения представляют собой большие изменения размеров при нагревании и охлаждении, которые ограничивают производительность электролита.
Переход от высокотемпературного δ-Bi2O3 к промежуточному β-Bi2O3 сопровождается большим изменением объема и, как следствие, ухудшением механических свойств материала.
Это, в сочетании с очень узким диапазоном стабильности δ-фазы (727-824°С), привело к исследованиям по ее стабилизации до комнатной температуры.

Bi2O3 легко образует твердые растворы с оксидами многих других металлов.
Эти легированные системы демонстрируют сложный набор структур и свойств, зависящих от типа примеси, концентрации примеси и термической истории образца.
Наиболее широко изучены системы с участием оксидов редкоземельных металлов Ln2O3, в том числе иттрия Y2O3.
Катионы редкоземельных металлов, как правило, очень стабильны, имеют схожие химические свойства и по размеру схожи с Bi3+, радиус которого составляет 1,03 Å, что делает их отличными легирующими добавками.
Кроме того, их ионные радиусы уменьшаются довольно равномерно от La3+ (1,032 Å), через Nd3+ (0,983 Å), Gd3+ (0,938 Å), Dy3+ (0,912 Å) и Er3+ (0,89 Å) до Lu3+ (0,861 Å). ) (известные как «сжатие лантаноидов»), что делает их полезными для изучения влияния размера примеси на стабильность фаз Bi2O3.

Сообщается о получении СВЧ-методом новых стабилизированных оксидных ионопроводящих фаз ванадата висмута из V2O5, Bi2O3 и других твердых оксидов.
Эта керамика перспективна для использования в твердооксидных топливных элементах, электролизерах водяного пара и датчиках кислорода.

Тонкие пленки оксида висмута по-прежнему привлекательны как для ученых, так и для инженеров из-за их полупроводниковых свойств, большой запрещенной зоны и высокого показателя преломления, несмотря на их часто сложную структуру, как полиморфную, так и поликристаллическую.
Мы представляем здесь обзор и сравнение морфоструктурных и оптических свойств таких пленок, полученных с помощью трех методов физического осаждения из паровой фазы (PVD) на нескольких типах подложек, хранящихся при разных температурах.

Термическое осаждение из паровой фазы, термическое окисление на воздухе и импульсное лазерное осаждение обсуждаются как широко используемые методы PVD.
Оксид висмута доказывает, что физические свойства тонких пленок оксида висмута можно адаптировать, изменяя природу подложки и ее температуру в процессе осаждения способом, даже более актуальным, чем даже выбранный метод осаждения.

Таким образом, могут быть получены тонкие пленки оксида висмута с шириной запрещенной зоны от инфракрасного до ближнего ультрафиолетового диапазона в зависимости от их структуры и морфологии.
Высокий показатель преломления пленок может быть достигнут также для определенных спектральных диапазонов.
При нанесении на определенные проводящие подложки пленки имеют гораздо меньшее электрическое сопротивление и даже становятся чувствительными к водяному пару.
Таким образом, анализируемые тонкие пленки оксида висмута могут быть легко найдены и использованы как в науке, так и в технике для измерения влажности и оптоэлектронных применений.

Оксид висмута, также известный как висмит и триоксид висмута, представляет собой химическое соединение.
Его химическая формула Bi2O3.
Оксид висмута содержит ионы висмута и оксида.
Висмут находится в степени окисления +3.

Характеристики
Оксид висмута представляет собой бледно-желтое твердое вещество.
Оксид висмута не растворяется в воде.
Оксид висмута растворяется в кислотах с образованием других солей висмута (III).
При электролизе образуется ярко-красное твердое вещество оксид висмута (V).
Оксид висмута имеет несколько различных кристаллических структур, которые были изучены.
Оксид висмута реагирует с оксидами редкоземельных металлов, продукты которого изучаются.

Вхождение
Бисмит – минеральная форма оксида висмута.
Оксид висмута – это висмутовая руда.
Его твердость по шкале Мооса составляет от 4,5 до 5, а удельный вес довольно высок, около 8 или 9.
Оксид висмута образуется при окислении висмутина.
Оксид висмута был впервые обнаружен в Неваде в 1868 году.

Подготовка
Оксид висмута можно получить путем взаимодействия гидроксида натрия с солью висмута, такой как хлорид висмута.
Оксид висмута также можно получить путем воспламенения порошкообразного металлического висмута.
Другой способ его получения — взаимодействие нитрата висмута (полученного путем растворения висмута в азотной кислоте) с концентрированным гидроксидом натрия.

Использование:
Оксид висмута используется в пиротехнике для создания фейерверков, которые горят с эффектом, называемым «яйца дракона».
В прошлом для этого использовался оксид свинца (II, IV), но сейчас он считается слишком токсичным для использования.
Оксид висмута также используется в исследованиях и производстве других соединений висмута.

Характеристики
Химическая
Как и другие оксиды, при добавлении кислоты образуются соль висмута и вода.
Таким образом, оксид висмута является полезным исходным материалом при создании соединений висмута, таких как нитрат висмута.

Ион висмутата существует и является очень мощным окислителем, способным окислять хроматы и манганаты.
Оксид висмута можно получить из триоксида висмута нагреванием расплавленного гидроксида щелочного металла.

Его реакция с порошками магния и алюминия является исключительно бурной для термита и приводит к взрыву из-за плотности оксида и низкой реакционной способности висмута, реакция аналогична реакции оксида меди (II).
Следовательно, это нежизнеспособный способ производства металла из оксида, поскольку любой полученный металл испаряется.

Пиротехнические смеси триоксида магния и висмута имеют маркировку «Яйца дракона», где гранулы предназначены для взрыва после короткого периода горения.
Расплавленный оксид висмута — чрезвычайно мощный окислитель, способный растворять платину.

Физический
Bi2O3 — желтое твердое вещество, которое может иметь легкий зеленоватый оттенок в нечистых образцах. Оно очень плотное.

Доступность
Пиротехнические товары, скорее всего, будут продавать Bi2O3.
Оксид висмута не имеет ограничений на доставку, поэтому оксид пиротехнического качества можно найти в Интернете по разумной цене, и он часто является относительно чистым.

Подготовка
Сжигание металлического висмута паяльной лампой — это неконтролируемый способ получения Bi2O3, и большая часть его улетучивается, если не существует хорошего метода его улавливания в процессе образования.

Оксид висмута имеет химическую формулу Bi2O3 и представляет собой твердое вещество желтого цвета с температурой плавления 825°C.
Этот материал имеет альфа (>729°C псевдоорторомбический), бета (650-729°C орторомбический), гамма (629-650°C bcc) и дельта (<629°C кубический) полиморфы.
Bi2O3 обладает превосходными оптическими и электрическими свойствами, такими как широкая запрещенная зона, высокий показатель преломления, высокая диэлектрическая проницаемость и высокая фотопроводимость.
Bi2O3 можно получить из гидроксида висмута, карбоната висмута и нитрата висмута.

Оксид висмута может использоваться в медицинских устройствах (стоматологическое лечение и т. д.), твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ), биомедицинских приложениях (визуализация рака), стекольной промышленности в качестве красителя, электрокерамике (бессвинцовые сегнетоэлектрики) и сверхпроводниках. Bi2O3 является ключевым сырьем для бессвинцовой пьезокерамики на основе титаната натрия-висмута, которая является альтернативой токсичной пьезокерамике на основе свинца.

Bi2O3 также является важным сырьем для сегнетоэлектриков со слоистой структурой висмута (BLSF), которые имеют высокие температуры Кюри (обычно выше 500°C).
Na0,5Bi0,5TiO3, K0,5Bi0,5TiO3, Bi4TiO3, BaBi4T4O15, Bi3TiNO9 (N=Nb,Ta) являются примерами сегнетоэлектриков на основе висмута.

Фотокаталитическая активность оксида висмута является еще одним важным свойством для очистки воды.
Видно, что наночастицы оксида висмута (средний размер частиц составляет 20 нм) обладают высокой эффективностью разложения и минерализации атразина в воде*.
(*Судраят Х., Суджаридворакун П., «Корреляция между размером частиц наночастиц Bi2O3 и их фотокаталитической активностью в отношении деградации и минерализации атразина», Journal of Molecular Liquids, 242,2017) Наночастицы Bi2O3 можно синтезировать соль- гелевый метод.
При этом способе возможен контроль размера частиц при переменных температурах синтеза.

Производство Bi2O3 обычно начинается с металлического висмута.
Доступны три коммерческих метода получения оксида висмута.
В первом методе порошок металлического висмута растворяют в азотной кислоте, затем применяют процесс нагрева для прокаливания нитрата висмута.
Второй метод аналогичен методу прокаливания.
Для нейтрализации добавляется каустическая сода, и с помощью этого метода можно получить оксид висмута чистоты 5N+.

Последним коммерческим методом является прямое прокаливание металлического висмута с образованием оксида висмута. Для производства оксида висмута высокой чистоты необходимо использовать сырье высокого качества.
Это сырье и продукты анализируются методами оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES), рентгеновской флуоресценции (XRF), энергодисперсионной спектрометрии (EDX) и масс-спектрометрии тлеющего разряда (GDMS). Масс-спектрометрия в тлеющем разряде позволяет проводить прямой анализ твердых образцов высокой чистоты.

Оксид висмута, пожалуй, самое промышленно важное соединение висмута.
Оксид висмута также является общей отправной точкой для химии висмута.
Оксид висмута встречается в природе в виде минерала бисмита (моноклинного) и сферобисмоита (тетрагонального, значительно реже), но обычно его получают как побочный продукт выплавки медных и свинцовых руд.
Триоксид дивисмута обычно используется для создания эффекта «яйца дракона» в фейерверках в качестве замены свинцового сурика.

Области существования четырех полиморфов Bi2O3 в зависимости от температуры. (а) α-фаза превращается в δ-фазу при нагревании выше 727 °C, которая сохраняет структуру до тех пор, пока не будет достигнута температура плавления 824 °C.
При охлаждении δ-фаза превращается либо в β-фазу при 650 °C, как показано на (b), либо в γ-фазу при 639 °C, как показано на (c).

β-фаза превращается в α-фазу при 303 °C.
γ-фаза может сохраняться до комнатной температуры при очень низкой скорости охлаждения, в противном случае она превращается в α-фазу при 500 °C.
Оксид висмута Bi2O3 имеет пять кристаллографических полиморфных модификаций.
Фаза комнатной температуры α-Bi2O3 имеет моноклинную кристаллическую структуру.
Существует три высокотемпературные фазы: тетрагональная β-фаза, объемноцентрированная кубическая γ-фаза, кубическая фаза δ-Bi2O3 и ε-фаза.

Альфа-фаза при комнатной температуре имеет сложную структуру со слоями атомов кислорода и слоями атомов висмута между ними.
Атомы висмута находятся в двух разных средах, которые можно описать как искаженные координаты 6 и 5 соответственно.

β-Bi2O3 имеет структуру, родственную флюориту.
γ-Bi2O3 имеет структуру, близкую к структуре Bi12SiO20 (силленит), в которой часть атомов Bi занимает положение, занимаемое Si, и может быть записана как Bi12Bi0,8O19,2.

δ- Bi2O3 имеет дефектную кристаллическую структуру типа флюорита, в которой два из восьми кислородных позиций в элементарной ячейке свободны.
ε- Bi2O3 имеет структуру, родственную α- и β-фазам, но, поскольку структура полностью упорядочена, он является ионным диэлектриком.
Оксид висмута может быть получен гидротермальным путем и переходит в α-фазу при 400 °C.

Моноклинная α-фаза при нагревании выше 729 °С превращается в кубическую δ-Bi2O3, которая сохраняет структуру до достижения температуры плавления 824 °С.
Поведение Bi2O3 при охлаждении из δ-фазы более сложное, с возможным образованием двух промежуточных метастабильных фаз; тетрагональная β-фаза или объемноцентрированная кубическая γ-фаза.
γ-фаза может существовать при комнатной температуре с очень медленной скоростью охлаждения, но α-Bi2O3 всегда образуется при охлаждении β-фазы.

Несмотря на то, что при нагревании он превращается в α-Bi2O3, когда температура падает ниже 727 °C, δ-Bi2O3 может образовываться непосредственно путем электроосаждения и оставаться относительно стабильным при комнатной температуре в электролите соединений висмута, который также богат в гидроксиде натрия или калия так, чтобы pH был около 14.

Проводимость
Альфа-фаза демонстрирует электронную проводимость p-типа (заряд переносится положительными дырками) при комнатной температуре, которая переходит в проводимость n-типа (заряд переносится электронами) между 550 ° C и 650 ° C, в зависимости от парциального содержания кислорода. давление.
Проводимость в β-, γ- и δ-фазах преимущественно ионная, причем основным носителем заряда являются оксидные ионы.

Из них δ- Bi2O3 имеет самую высокую проводимость.
При 750 °C проводимость δ-Bi2O3 обычно составляет около 1 Смм, что примерно на три порядка выше, чем у промежуточных фаз, и на четыре порядка выше, чем у моноклинной фазы.
δ- Bi2O3 имеет дефектную кристаллическую структуру типа флюорита, в которой два из восьми кислородных позиций в элементарной ячейке свободны.

Эти собственные вакансии очень подвижны из-за высокой поляризуемости катионной подрешетки с неподеленной 6s-парой электронов Bi.
Связи Bi-O имеют характер ковалентной связи и поэтому слабее, чем чисто ионные связи, поэтому ионы кислорода могут более свободно переходить на вакансии.

Расположение атомов кислорода в элементарной ячейке δ-Bi2O3 в прошлом было предметом многочисленных споров.
Были предложены три разные модели.
Силлен (1937) использовал порошковую дифракцию рентгеновских лучей на закаленных образцах и сообщил, что структура Bi2O3 представляет собой простую кубическую фазу с кислородными вакансиями, упорядоченными вдоль, т. е. вдоль диагонали тела куба.
Гаттов и Шредер (1962) отвергли эту модель, предпочитая описывать каждый кислородный участок (8c-участок) в элементарной ячейке как имеющий 75% занятости.

Другими словами, шесть атомов кислорода случайным образом распределены по восьми возможным местам кислорода в элементарной ячейке.
В настоящее время большинство экспертов, похоже, отдают предпочтение последнему описанию, поскольку полностью неупорядоченная кислородная подрешетка лучше объясняет высокую проводимость.

Уиллис (1965) использовал дифракцию нейтронов для изучения системы флюорита (CaF2).
Он определил, что это не может быть описано идеальной кристаллической структурой флюорита, скорее, атомы фтора смещаются из регулярных позиций 8c к центрам межузельных позиций. Шук и др. (1996) и Сэммес и др. (1999) предполагают, что из-за высокой степени беспорядка в δ-Bi2O3 модель Уиллиса также может быть использована для описания его структуры.

Использование в твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ).
Интерес был сосредоточен на δ-Bi2O3, поскольку он в основном является ионным проводником.
Помимо электрических свойств, при рассмотрении возможных применений твердых электролитов очень важны свойства теплового расширения.
Высокие коэффициенты теплового расширения представляют собой большие изменения размеров при нагревании и охлаждении, что ограничивает производительность электролита.

Переход от высокотемпературного δ-Bi2O3 к промежуточному β-Bi2O3 сопровождается большим изменением объема и, как следствие, ухудшением механических свойств материала.
Это в сочетании с очень узким диапазоном стабильности δ-фазы (727–824 °С) привело к исследованиям по ее стабилизации до комнатной температуры.

Bi2O3 легко образует твердые растворы с оксидами многих других металлов.
Эти легированные системы демонстрируют сложный набор структур и свойств, зависящих от типа примеси, концентрации примеси и термической истории образца.
Наиболее широко изучены системы с участием оксидов редкоземельных металлов Ln2O3, в том числе иттрия Y2O3.
Катионы редкоземельных металлов, как правило, очень стабильны, имеют схожие химические свойства и по размеру схожи с Bi, радиус которого составляет 1,03 Å, что делает их отличными легирующими добавками.
Кроме того, их ионные радиусы уменьшаются довольно равномерно от La+ (1,032 Å) через Nd (0,983 Å), Gd (0,938 Å), Dy (0,912 Å) и Er (0,89 Å) к Lu (0,861 Å). ) (известные как «сжатие лантаноидов»), что делает их полезными для изучения влияния размера примеси на стабильность фаз Bi2O3.

Bi2O3 также использовался в качестве спекающей добавки в системе циркония, легированной Sc2O3, для ТОТЭ промежуточной температуры.

Подготовка
Триоксид можно получить прокаливанием гидроксида висмута.
Триоксид висмута также можно получить путем нагревания субкарбоната висмута примерно до 400 °C.

Реакции
Атмосферный углекислый газ или CO2, растворенный в воде, легко реагирует с Bi2O3 с образованием субкарбоната висмута.
Оксид висмута считается основным оксидом, что объясняет высокую реакционную способность с CO2.
Однако при введении в структуру оксида висмута кислотных катионов, таких как Si(IV), реакция с CO2 не происходит.

Оксид висмута реагирует со смесью концентрированного водного гидроксида натрия и брома или водного гидроксида калия и брома с образованием висмутата натрия или висмутата калия соответственно.

Использование медицинского оборудования
Оксид висмута иногда используется в стоматологических материалах, чтобы сделать их более непрозрачными для рентгеновских лучей, чем окружающая структура зуба.
В частности, оксид висмута (III) использовался в гидросиликатных цементах (HSC), первоначально под названием «МТА» (торговое название, обозначающее химически бессмысленный «минеральный триоксидный агрегат») в количестве от 10 до 20% по массе с смесь преимущественно ди- и трикальцийсиликатных порошков.

Такие HSC используются для таких стоматологических процедур, как: апикоэктомия, апексификация, покрытие пульпы, пульпотомия, регенерация пульпы, внутреннее восстановление ятрогенных перфораций, восстановление резорбционных перфораций, герметизация и обтурация корневых каналов.
МТА при смешивании с водой превращается в твердый наполнитель.
Некоторые материалы на основе смол также включают HSC с оксидом висмута.

Проблемы якобы возникли с оксидом висмута, поскольку заявлено, что он не инертен при высоком pH, в частности, он замедляет схватывание HSC, но также со временем может потерять цвет под воздействием света или реакции с другими материалами, которые могли быть использованы. при лечении зубов, например, гипохлорит натрия.

Об оксиде висмута
Полезная информация
Оксид висмута зарегистрирован в соответствии с Регламентом REACH и производится и/или импортируется в Европейскую экономическую зону в объеме от ≥ 1 000 до < 10 000 тонн в год.

Оксид висмута используется потребителями, в изделиях, профессиональными работниками (широко распространенное применение), в рецептурах или переупаковке, на промышленных объектах и в производстве.

Потребительское использование
Оксид висмута используется в следующих продуктах: покрытиях, клеях и герметиках, наполнителях, шпатлевках, штукатурках, глине для лепки, а также смазках и смазках. Другие выбросы оксида висмута в окружающую среду могут происходить при: использовании внутри помещений (например, жидкости/моющие средства для машинной мойки, средства по уходу за автомобилем, краски и покрытия или клеи, ароматизаторы и освежители воздуха), использовании вне помещений, использовании внутри помещений в закрытых системах с минимальным выброс (например, охлаждающие жидкости в холодильниках, масляные электронагреватели), использование на открытом воздухе в закрытых системах с минимальным выбросом (например, гидравлические жидкости в автомобильной подвеске, смазочные материалы в моторном масле и тормозные жидкости), использование на открытом воздухе в долговечных материалах с низким выбросом (например, металлические, деревянные и пластиковые конструкции и строительные материалы) и использование внутри помещений с долговечными материалами с низкой скоростью выделения (например, полы, мебель, игрушки, строительные материалы, шторы, обувь, кожаные изделия, бумажные и картонные изделия, электронное оборудование).

Срок службы
Выбросы в окружающую среду оксида висмута могут происходить при промышленном использовании: при составлении смесей, при производстве изделий и при добавлении материалов.
Другие выбросы оксида висмута в окружающую среду, вероятно, происходят в результате: использования внутри помещений долговечных материалов с низкой скоростью выделения (например, напольных покрытий, мебели, игрушек, строительных материалов, штор, обуви, кожаных изделий, изделий из бумаги и картона, электронное оборудование) и наружное использование в долговечных материалах с низкой скоростью выделения (например, металлические, деревянные и пластиковые конструкции и строительные материалы).

Оксид висмута можно обнаружить в сложных изделиях, выбросы которых не предусмотрены: машинах, механических приборах и электрических/электронных изделиях (например, компьютерах, фотоаппаратах, лампах, холодильниках, стиральных машинах), транспортных средствах, а также электрических батареях и аккумуляторах.
Оксид висмута можно найти в продуктах, изготовленных на основе пластика (например, упаковка и хранение пищевых продуктов, игрушки, мобильные телефоны), металла (например, столовые приборы, кастрюли, игрушки, украшения) и резины (например, шины, обувь, игрушки).

Широкое использование профессиональными работниками
Оксид висмута используется в следующих продуктах: лабораторные химикаты, покрытия, средства для обработки поверхности металлов, чернила и тонеры, биоциды (например, дезинфицирующие средства, средства борьбы с вредителями), клеи и герметики, смазочные материалы и смазки.

Оксид висмута используется в следующих областях: здравоохранение, строительство, научные исследования и разработки, а также горнодобывающая промышленность.
Оксид висмута используется для производства: электрического, электронного и оптического оборудования, машин и транспортных средств, а также химикатов.

Другие выбросы оксида висмута в окружающую среду, вероятно, происходят в результате: использования внутри помещений (например, жидкостей/моющих средств для машинной мойки, средств по уходу за автомобилем, красок и покрытий или клеев, ароматизаторов и освежителей воздуха) и использования вне помещений.

Формулировка
Оксид висмута используется в следующих продуктах: средства для обработки поверхности металлов, наполнители, шпатлевки, штукатурки, пластилин, полупроводники, лакокрасочные материалы, лабораторные химикаты, чернила и тонеры, металлы, взрывчатые вещества и полимеры.
Выбросы в окружающую среду оксида висмута могут происходить при промышленном использовании: при составлении смесей, в составе материалов и при производстве изделий.

Использование на промышленных объектах
Оксид висмута используется в следующих продуктах: средствах для обработки поверхности металлов, лабораторных химикатах, покрытиях, чернилах и тонерах, полупроводниках, наполнителях, шпаклевках, штукатурках, глине для лепки, а также смазках и смазках.
Оксид висмута применяется в следующих областях: приготовление смесей и/или переупаковка, а также строительные работы.

Оксид висмута используется для производства: машин и транспортных средств, электрического, электронного и оптического оборудования, изделий из пластмасс, минеральных продуктов (например, штукатурки, цемента), готовых металлических изделий, химикатов и текстиля, кожи и меха.
Выбросы в окружающую среду оксида висмута могут происходить при промышленном использовании: при производстве изделий, в технологических вспомогательных средствах на промышленных объектах, как промежуточный этап при дальнейшем производстве другого вещества (использование полупродуктов), веществ в закрытых системах с минимальным выбросом. и в качестве вспомогательного средства обработки.

Производство
Выбросы оксида висмута в окружающую среду могут происходить в результате промышленного использования: при производстве вещества, в качестве промежуточного этапа дальнейшего производства другого вещества (использование промежуточных продуктов) и в качестве технологической добавки.

Приложения
Триоксид висмута является сырьем для катализаторов, керамических пигментов и солей висмута, таких как хлорид висмута, ванадат висмута, германат висмута, вольфрамат висмута, висмутат натрия, йодид висмута и фторид висмута.

Оксид висмута представляет собой желтый тяжелый порошок или моноклинный кристалл, не имеющий запаха и устойчивый на воздухе.
Существует два типа чистого триоксида висмута: альфа-тип и бета-тип.
Оксид α-висмута(III) представляет собой желтый моноклиновый кристалл с относительной плотностью 8,9 и температурой плавления 825 ℃, который растворим в кислоте, но не растворим в воде и щелочах.
Оксид β-висмута(III) представляет собой тетрагональный порошок от ярко-желтого до оранжевого цвета с относительной плотностью 8,55 и температурой плавления 860 ℃, который растворим в кислоте, но не растворим в воде.
Они могут быть восстановлены до металлического висмута водородом и углеводородом.
Сырьем является нитрат висмута или металлический висмут.