铋（Bismuth）是一种化学元素，它的化学符号是Bi，它的原子序数是83，是红白色的金属。在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。矿物有辉铋矿、铋华等。金属铋由矿物经煅烧后成三氧化二铋，再与碳共热还原而获得，可用火法精炼和电解精炼制得高纯铋。

概述：铋，原子序数83，原子量.，化学符号源于拉丁文，原意是“白色物质”。年德国化学家瓦伦丁发现铋。铋在地壳中的含量为十万分之二，在自然界中主要以单质或化合物的形式存在。自然界中只有一种稳定同位素：铋。铋的化学性质与砷及锑类似。铋是最反磁性（又称抗磁性）的金属，亦是除汞以外有最低热导率的金属。可用于制备易熔合金及与锡融合防止锡疫。

以前铋被认为是最重的稳定元素，但在年，发现了铋微弱的放射性，可经α衰变变为铊-。其半衰期为1.9*年左右，达到宇宙寿命的10亿倍。自此以后，铅是质量最大的稳定元素。铋为有银白色光泽的金属，质脆易粉碎；熔点.3°C，沸点°C，密度9.8克/厘米3；导电导热性差；由液态到固态时体积增大。铋在红热时与空气作用；铋可直接与硫、卤素化合；不溶于非氧化性酸，溶于硝酸、热浓硫酸。铋可制低熔点合金，用于自动关闭器或活字合金中；碳酸氧铋和硝酸氧铋用作药物；氧化铋用于玻璃、陶瓷工业中。

特点：元素类型：金属，晶体结构：晶胞为三斜晶胞。室温下，铋不与氧气或水反应，在空气中稳定，加热到熔点以上时能燃烧，发出淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋，铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于水，不溶于非氧化性的酸（如盐酸）即使浓硫酸和浓盐酸，也只是在共热时才稍有反应，但能溶于王水和浓硝酸。其中＋5价化合物NaBiO5（铋酸钠）是强氧化剂，在分析化学中用于检测Mn。元素在海水中的含量(ppm)：太平洋表面0.，元素在太阳中的含量(ppm)：0.01

超长半衰期：铋曾一度被认为是稳定的元素，其实不然。但铋的半衰期使得它和稳定元素几乎无差别：1.9*10^19年。

发现过程：古希腊和罗马就使用金属铋，用作盒和箱的底座。但直到年德意志G.阿格里科拉才在《论金属》一书中提出了锑和铋是两种独立金属的见解。年赫罗特（Hellot）用火法分析钴矿时曾获得一小块样品，但不知何物。年英国C.若弗鲁瓦和T.伯格曼确认铋是一种化学元素，定名为bismuth。年法国人日夫鲁瓦（Geoffroy）经分析研究，确定为新元素。

来源及用途：元素来源，铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。矿物有辉铋矿、铋华等。金属铋由矿物经煅烧后成三氧化二铋，再与碳共热还原而获得，可用火法精炼和电解精炼制得高纯铋。

元素用途：铋主要用于制造易熔合金，熔点范围是47～℃，最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的合金，用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞，一旦发生火灾时，一些水管的活塞会“自动”熔化，喷出水来。在消防和电气工业上，用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性，用于铸造印刷铅字和高精度铸型。碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。

存在形式：铋在地壳中的含量不大，为2×10-5％，自然界中铋以单质和化合物两种状态存在，主要矿物有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿（Bi2O3）、菱铋矿（nBi2O3mCO2H2O）、铜铋矿（3Cu2S4Bi2S3）、方铅铋矿（2PbSBi2S）。

铋在自然界中有硫化物的辉铋矿（Bi2S3）和氧化物氧化铋（Bi2O3），或称铋黄土，是由辉铋矿和其他含铋的硫化物氧化后形成的。由于铋的熔点低，因此用炭等可以将它从它的天然矿石中还原出来。所以铋早被古代人们取得，但由于铋性脆而硬，缺乏延展性，因而古代人们得到它后，没有找到它的应用，只是把它留在合金中。铋是由阿格里科拉首先明确它是一种金属的。铋的拉丁名称bismuthum和元素符号来自德文weissemasse(白色物质)，但是金属铋并非银白色，而是粉红色。[1]

类别：自然铋，名字来源：从阿拉伯语bismid而来，意思是像锑一样；化学组成：主要成份是铋，也常混有微量砷﹑锑和硫；类别：自然元素-半金属元素-自然砷族；晶系和空间群：三方晶系，R3-m；晶胞参数:a0=0.nm，α=’；

形态：晶体少见，常为块状；颜色：新鲜时呈银白色，带有特有的浅红色，氧化后呈黄色至深灰色；条痕：灰色；透明度：：不透明；光泽：强金属光泽；硬度：2～2.5；解理和断口：解理完全，晶体长度内单向劈理良好，断口呈贝壳状；比重：9.7～9.8g/cm3；g/cm3，其他性质：脆性至弱延展性，具有强逆磁性，遇冷发生膨胀；鉴定特征浅红色，一组完全解理，硬度低为其特征；成因和产状：产于高温热液矿床中，与锡石，黑钨矿、辉铋矿等共生，还可见于伟晶岩脉中；

主要用途：铋含量低的样品可用于人造再生长，以形成有趣晶形标本作为收藏；由于逆磁性，可用于电子场；隔火设备和耐热合金的主要原材料；配药。著名产地：最好的样品来自德国，其次是瑞典和玻利维亚。还有加拿大安大略省科搏尔特区和西北地区大熊湖，及美国加利福尼亚州和南卡罗来纳州切斯特菲尔德区。

铋晶体：为了培养出高品质的晶体，必须使用纯度大于或等于为99.99%的铋金属，这种纯度更适合于培养的高品质的金属晶体。影响铋晶体质量和大小的重要因素是冷却时间。通过使铋单质从熔化状态缓慢冷却并且固化，或许就能够生长出较大的晶体。铋的熔点与其它金属单质相比相对较低，只有℃（°F），使用一个小型的丙烷喷灯或电炉就可以轻松的将其熔化。但是，值得注意的是，这仍旧是非常烫的熔融金属，就像任何液体一样容易流动和飞溅，并可能导致严重的烧伤。根据使用的铋的体积，在各种容器中放入适量的铋单质，同时保持它的熔化状态。一块中等大小钢板和量杯适合用来制作铋晶体。

：第1步：熔化铋：将铋单质放入一个钢制量杯中并放置在高温的热板上。作为铋的熔液，该液体的表面暴露在空气中并被迅速氧化，因为高温和氧气形成灰色的表层，这是正常的。第2步：浇注熔融铋，铋熔化后，将液体铋缓慢地，小心地倒到另一个干净并且预热过的钢制量杯中。通过将铋熔液转移到新的容器中，可以除去影响晶体生长的已经氧化的表面。将铋液体倒进新的容器之后，可以观察到残余的铋的氧化物仍然留在原容器中。第3步：使液态铋冷却。

将铋放置在新的容器中，绝缘和耐热的表面冷却后开始凝固。将盛有铋的容器放已回到关闭电源的热板上，通过余热使它缓慢降温至室温。一段时间后，新容器中的铋出现一层清晰可见的新的氧化层。新的氧化层并不如上一层那么厚。新的氧化层在不断增厚的同时将会吸收不同波长的光线导致不断变色。因为相同的原因所以铋晶体表面会有那么多种颜色。 　　

第4步：倒出多余的铋，完全凝固之后，将多余的液态铋倒入另一个容器中。不要让铋充分固化;如果不倒出多余的液体，晶体将会成为被困在量杯中的金属块。通常铋晶体生长时间的长短会导致晶体的大小变化。但是，如果等待时间太长，尚未形成晶体的过量液态铋将凝固并影响已经形成的结晶。

什么时候倒出多余的液态铋并没有固定的时间限制，因为它取决于现场的实验条件。通过照明设备我们可以观察到液态铋的即时状态。如果在液体表面上的还会有波纹，并且铋仍是液态。随着越来越多的铋凝固，波纹将会越来越小并且晶体变得可见。请注意，不能经常移动正在能股的液态铋，因为它会影响晶体的形成：将会有很多小的铋晶体出现，并不会生成大的单晶。可能需要多次尝试才能获得良好的晶体。如果等待太久，溶液凝固只能重新熔化，然后再试一次。甚至可以尝试使用倒出过量的液态铋在二级容器中以形成新的晶体。 　　

第5步：取出晶体，过滤出多余的液态铋之后，在铋晶体生长的容器内应该可以看到生长完成的铋晶体。在铋晶体暴露于空气中的几分钟内其表面将会出现很多颜色。铋晶体可能会被卡在容器内，或者会有粘稠的液态铋附着在铋晶体上。待它们冷却之后可以轻松地折断它们并从容器中取出。容器的内表面会导致晶体出现固有的缺陷，因为总是会有晶体附着在容器的内表面上。避免这一缺陷的方法是通过使用一颗晶种悬浮在熔融的液态铋上作为晶体生长过程中的成核点。之后，只需要将铋晶体从溶液中提出，而不是到处过量的液态铋。晶种放置时间不宜过长，否则可能会与容器中其他晶体融合导致过大无法取出。

应用：1.冶金添加剂，钢中加人微量铋，可改善钢的加工性能，可锻铸铁加入微量铋，能使可锻铸铁具备类似不锈钢的性能。Cu-Bi多元合金可以取代目前饮水管件上用的含铅铜合金，成本相差不大，可解决自来水铅污染问题。CuSn3Zn8Bi2-7，合金以铋代替铅可获得相同类似的复合材料，达到类似的铸造、机械和加工性能。在铝、镁和青铜中加入铋，可改善机械加工性能和耐磨性能。

2.铋基低熔点易熔合金，易熔合金的熔点一般在38～。(2，在熔点下不易受温度和压力的影响而发生变化。英国研究出一种无铅锡合金焊料，其成分Sn82、Zn6.0～4.5、In约3.5、Bi约1.0。合金无毒性，适合作易于过热受损晶体管组装电路板焊接用。铋铝配制的合金作弯曲薄壁管的填充料，能保持管内壁平滑光洁，且填料可多次反复使用。铋锡合金配制的合金制作模具，用作金属薄板材的冷冲压成型，不低于钢模的温度，而且成型快，更新快，合金可多次返回使用。铋与铝、锡、镉、铟组成的一系列低熔点合金，制作电器、保险器，自动装置讯号器等。用铋锡合金子弹代替铅弹。

3.医药治疗：铋化合物

4.铋在阻燃剂方面的应用：在阻燃剂的添加剂中，Bi的效果比Sb更好，而且安全无毒，燃烧时发生的烟气致死性极小，同时不影响阻燃制品的稳定性。5.铋在化工中的应用：铋黄颜料是钒酸铋和钼酸铋的混合体。用于取代铅、镉等颜料具有双晶面的黄色颜料，具有更好的表面抗化学腐蚀性，而且黏合力极强，色泽光亮，又不易脱落褪色，用于黄色汽车外壳最后一道工序的喷漆，黄色工业涂料，电气线圈用材的涂料，及橡胶、塑料制品印刷油墨的着色。铋盐在生产人造纤维制品的一种原料丙烯腈时，需要大量铋盐作催化剂。氧化铋，年日本计划用铋代替铅，用于生产汽车玻璃，这种玻璃含铅10%，生产商将用铋取代这部分铅，生产环保无铅玻璃。化学试剂、铋盐、高折光率玻璃，核工业玻璃和核反应堆燃料。氢氧化铋用在塑料中作添加剂，使产品焕发美丽的珍珠光泽，还可用于制造无铅颜料和化妆品。氯化铋用于还原燃料性的柏油、杂酚油和非干性油。

6.电子陶瓷：含铋的电子陶瓷如锗酸铋晶体，是一种新型闪烁晶体，用于核辐射探测器，x射线层面扫描仪、电光、压电激光等器件制造;铋钙钒(石榴型铁氧体是重要的微波旋磁材料和磁包材料)、掺氧化铋的氧化锌压敏电阻，含铋的边界层高频陶瓷电容器，锡铋永磁体，钛酸铋陶瓷和粉末、硅酸铋晶体，含铋易熔玻璃等10多种材料也均开始在工业上应用。7.半导体：用高纯铋与碲、硒、锑等组合、拉晶的半导体元件，用于温差电偶，低温温差发电和温差制冷。用于装配空调器和电冰箱。用人工硫化铋可制造光电动设备中的光电阻，增大可见光谱区域的灵敏度。8.核工业：高纯铋(99.%Bi)用于核工业堆中作载热体或冷却剂，用于防护原子裂变装置材料。

铋矿国内产地：中国铋资源储量居世界首位，我国目前已有铋矿70多处，铋金属储量在1万吨以上的大中型矿区有6处，储量占全国总储量的78%，其中5万吨以上金属储量的大型矿区2处，储量占全国总储量的66%。我国铋资源分布在13个省市自治区，其中储量最大的是湖南、广东和江西，这三个省的储量占全国总储量的85%左右;其次分布在云南、内蒙古、福建、广西和甘肃等省。其中，湖南省郴州市金般塘矿区勘探储量累计估算锡铋资源量82万吨(包括铋10万吨)、潜在经济价值70亿人民币，使我国成为世界铋的绝对优势国家，勘查成果使金船塘矿一跃成为世界最大铋矿床。