簡介
自然鉍的英文名稱Bismuth系源於希臘語,是指「鉛白(Lead white)」的意思,主要 是它的顏色和條痕均呈銀白色的緣故。又一說名稱從阿拉伯語 bismid而來,意思是像銻一樣。在自然界中,
晶體相當罕見,通常以樹枝狀、片狀、粒狀或塊狀集合體出現。一般新鮮的自然鉍呈銀白色,若曝露空氣中,則逐漸轉為淺紅色調的暈彩狀(Irisdescent)錆色。閃亮銀白色條痕、低硬度(2~2.5)、高比重(9.7~9.8)、具有一組完全解理為其重要特徵。
物理化學特性
晶系:六方晶系每一個Bi原子周圍有六個其他的Bi原子相鄰, 其中的三個原子靠的比較近, 而另外其餘三個Bi原子則較遠
自然鉍晶繫結構 晶胞參數: arh=0.657nm,α=87°34′,Z=8;a'rh=0.4745nm,α'=57°14′,Z=2. 晶體:極罕見,復三方偏三角面體晶類結構
集合體型態:樹枝狀、片狀、粒狀、塊狀、緻密狀或羽毛狀
硬度:2~2.5
解理/斷口:{0001}
解理:完全,{10ī1}解理:良好,{10ī4}解理:不良
顏色:新鮮斷口呈微帶淺帶的銀白色,在空氣中很快變成特有的淺紅錆色
其他:(1)具脆性(2)延性及展性均不良(3)具導電性(4)具逆磁性
化學成分:Bi,主要成份是鉍,也常混有微量
砷﹑銻和硫;
化學分類:自然元素
化學性質:通常成分相當純,偶而會含有少量的砷(As)、銻(Sb)、
碲(Te)、
硫(S)、
鐵(Fe)等元素。
光學性質:反射色為玫瑰奶油色。反射率:67.5(綠光),62(橙光),65(紅光)。雙反射很弱。強非均質性。
鑑定特徵
(1)硬度低(2~2.5) (2)比重大(9.7~9.8)
(3)新鮮斷口呈銀白色,曝露空氣中則變為淺紅錆色
(4)銀白色條痕
(5)具有一組完全解理
(6)吹管分析具Bi的被膜反應
產狀與產地
主要產在高溫熱液鎢錫
礦床中,部分也產在偉晶花崗岩內,常與
錫石(Cassiterite)、
輝鉬礦(Molybdenite)、
輝鉍礦(Bismuthinite)、
黑鎢礦(Wolframite)等礦物共生。
重要產地有: (1)
中國江西
(2)
德國Saxony的Schneeberg、Annaberg、Altenberg
(4)
澳洲New South Wales的Kingsgate、Queensland的Wolfram Camp
(5)
玻利維亞的Podosi、Colquechaca、Tazna等地
(6)巴西Rio Grande Norte的Bogueiraa
(7)
美國的Connecticut、South Carolina、Colorado、California等州
(8)
加拿大Ontario的Cobalt、Northwest Territories的Great Bear Lake
主要用途
自然鉍為鉍的主要來源。鉍主要用途是以金屬形態用於配製易熔
合金,以化合物形態用於醫藥。前者熔點範圍為47-262℃,最常用的是鉍同鉛、錫、銻、
銦等金屬組成的二元、三 元、四元、五元合金。改變這些金屬在合金中所占的百分比,就可獲得一系列不同熔點和不同物理性質的合金;這些合金用於消防裝置,做自動噴水器的
熱敏元件,鍋爐和壓縮空氣缸的安全塞,焊料,金屬熱處理的熔浴介質等。鉍合金具有在冷凝時不收縮的特性,用於鑄造印刷鉛字和高精度的鑄型。鉍及其合金常作為
鑄鐵、
鋼和
鋁合金的添加劑,以改善合金的切削性能。含銻11%的鉍合金用於製造
紅外線檢測計。鉍錫和鉍鎘合金作用作硒整流器的輔助電極。利用鉍在磁場作用下電阻率急劇減小的特性作製作磁力測定儀。鉍錳合金可制永磁合金。鉍的熱中子吸收截面很小並且熔點低、沸點高,可用作核反應堆的傳熱
介質。
碲化鉍廣泛用於製造溫差電制器元件用於太陽能電池。鉍銀銫合金用於製造光電放大器。硫化銀鉍用於製造半導體儀器。鉍鎘溫差元件用於報警裝置。鉍含量低的樣品可用於人造再生長,以形成有趣晶形
標本作為收藏;由於逆磁性,可用於電子場;隔火設備和耐熱合金的主要原材料;配藥。還用於提煉鉍和製造
氯化鉍、
硝酸鉍、
鹼式硝酸鉍等。鉍還作為可安全使用的“綠色金屬”,除用於醫藥行業外,也廣泛套用於半導體、
超導體、阻燃劑、顏料、化妝品、化學試劑、電子陶瓷等領域,大有取代鉛、銻、鎘、汞等有毒元素的趨勢。
找礦意義
Au和Bi有一定的親和性,在金礦床中富含秘礦物的地方往往也富含金。在原生暈地球化學找礦中,As、Sb、Bi由於其較強的遷移能力,都是有效的指示元素了。
丁汝福等對薩 熱闊布金礦的研究表明,礦石中微量元素W、Bi、Mo富集,其中W為克拉克值的80一100倍,Mo為5倍,Bi為20倍。含Bi礦物的出現說明在金成礦過程中有一定程度的參與,為較好的化探指示元素。有關研究人員對薩熱闊布金礦的23個樣品的161個Au、Bi、Ag等微量元素數據進行了R型聚類分析,做出元素的相關
矩陣,對數據均作對數變換和標準化。可知,與Au相關較密切的元素有Ag、Au、Bi。顯著性檢驗表明臨界值r0.05=0.4227(n=22),這些
相關係數甚至都是很高的。因此,自然鉍的產出可以作為是薩熱闊布型金礦的特徵之一,自然鉍的出現可以作為含鉀石英脈富礦地段的重要標誌。
鉍中毒
誤服大量、醫療用量過大或長期套用鉍劑均可引起中毒。小兒鉍中毒(bismuthpoisoning)大多由於醫治
腹瀉時套用多量
次硝酸鉍所引起。由於腸道細菌作用,次硝酸鉍可以氧化為亞硝酸鹽,故可出現鉍和
亞硝酸鹽雙重中毒症狀。小兒口服次硝酸鉍的致死量約為3~5g。靜脈或肌注可溶性鉍鹽過量可以導致急性中毒。不溶性鉍鹽(如次碳酸鉍等)常為治療胃腸道疾病的內服藥物或外用製劑,雖然被吸收量很少,但若大量或長期套用亦可導致鉍中毒。哺乳期婦女由於乳頭破裂而多次塗拭
魚肝油鉍劑,嬰兒可因吮入多量引起中毒。