晶体化学指南
金属铋篇
一、基本认识
- 元素符号:Bi(原子序数83)
- 物理特性:银白色脆性金属,表面氧化后呈粉红色
- 特殊性质:天然反磁性,热导率最低的金属之一
- 别称:"最美金属",以螺旋阶梯状晶体结构闻名
- 存在形式:自然界中以硫化物和氧化物形式存在
二、安全警示
操作警告:
- 液态铋温度高达300℃以上,需做好防护
- 禁止在高温状态下加水,防止蒸汽爆炸
- 小心操作,避免液态铋飞溅烫伤
三、晶体制备
难度评级:★☆☆☆☆(1.5/5)
- 将金属铋加热至完全熔化(熔点271.5℃)
- 去除表面氧化膜后立刻用镊子/玻璃棒作为凝结核,将尖头侵入液体铋里面,一点点就好
- 定期轻提凝结核观察晶体尺寸,如果晶体不往页面下长就旋转晶体90°到液面下
该操作是纠正晶体生产方向,没有出现晶体可能是液态铋温度过高
- 达到理想尺寸后迅速取出,抖落残留液态金属
四、历史溯源
铋是人类最早认知的十种金属之一,15世纪已有明确记载。早期常与铅、锡混淆,1753年由C.G. Junine首次确认为独立元素。
五、额外知识
- 彩色成因:氧化膜厚度差异导致光的薄膜干涉效应
- 燃烧特性:在氧气中燃烧产生蓝色火焰和黄色氧化铋蒸汽
- 晶体结构:各向异性生长形成独特螺旋阶梯状形态
- 工业应用:用于低熔点合金、医药和核反应堆冷却剂
—— 本章作者:紫铜,氯