[科普中國]-硝酸鉍

硝酸鉍（Bismuth nitrate）是一種無機化合物，分子式為Bi(NO3)3，分子量為394.98。

無色有光澤的結(jié)晶，有硝酸的氣味，易潮解，溶液呈酸性反應(yīng)，在水中分解成堿式鹽（(Bi6O6)2(NO3)11(OH)·6H2O），溶于稀硝酸，無水硝酸鉍尚未制得。主要用于藥物和鉍鹽制造，還可用作一些反應(yīng)的催化劑。

性質(zhì)物化性質(zhì)硝酸鉍為無色或白色有硝酸氣味的固體，易潮解，易溶于硝酸、甘油、乙二醇、丙酮、稀酸，不溶于乙醇、四氯化碳、醋酸乙酯。

遇水則分解變成堿式硝酸鉍，其分子式為Bi(NO3)3·5H2O ，不含結(jié)晶水的硝酸鉍尚未制得。

硝酸鉍的性質(zhì)和硝酸汞十分相似，都能產(chǎn)生堿式鹽沉淀，單質(zhì)的化學性質(zhì)都不活潑，都易潮解等等。

硝酸鉍在加熱下受熱分解：Bi(NO3)3·5H2O在50～60℃分解為堿式鹽(Bi6O6)2(NO3)11(OH)·6H2O，在77～130℃繼續(xù)分解為[Bi6O6](NO3)6·3H2O，最終在400～500℃完全脫去水和氮變成α-Bi2O3。（堿式硝酸鉍溶于稀鹽酸和硝酸,不溶于水和乙醇，稍有吸濕性。當加熱至赤熱時分解成三氧化二鉍和氮氧化物。）

和硝酸汞相似的，當把硝酸鉍晶體溶于水時會產(chǎn)生不溶于水的堿式鹽沉淀，它的濃硝酸溶液被稀釋時亦是如此。生成的堿式鹽有：BiONO3、Bi2O2(OH)NO3和Bi6O4(OH)4(NO3)6·H2O。當堿式鹽沉淀時，溶液中仍然存有[Bi6O4(OH)4]。1

硝酸鉍可以被強還原劑還原為單質(zhì)鉍，如亞錫酸鈉作用于硝酸鉍：

3 Na2[Sn(OH)4] + 2 Bi(NO3)3 + 6 NaOH = 2 Bi↓ + 3 Na2[Sn(OH)6] + 6 NaCl。

該反應(yīng)在堿性條件下進行，產(chǎn)生黑色的金屬鉍沉淀。該反應(yīng)可以用來鑒定Sn和Bi。2

穩(wěn)定性1、穩(wěn)定性：穩(wěn)定。

2、禁配物：還原劑、易燃或可燃物、活性金屬粉末、硫、磷。

3、避免接觸的條件：潮濕空氣。

4、聚合危害：不聚合。

5、分解產(chǎn)物：氮氧化物。3

制備（1）用硝酸溶解氧化鉍，化學方程式如下：

6HNO3+Bi2O3=2Bi(NO3)3+3H2O

（2）硝酸鉍也能有鉍和稀硝酸反應(yīng)，蒸發(fā)結(jié)晶制得，化學方程式如下：

Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO↑+2H2O

（3）反應(yīng)時用濃硝酸則有可能產(chǎn)生氧化鉍(III)，化學方程式如下：

2Bi+2HNO3=Bi2O3+2NO↑+ H2O

用途（1）硝酸鉍是一種催化劑，可以和活性炭催化水合肼還原芳香族硝基化合物，來制備芳胺，其產(chǎn)率在78～99%之間；

（2）化學分析中用作化學試劑，用于生產(chǎn)其他鉍鹽和作為醫(yī)藥品的原料；

（3）常用于顯像管、發(fā)光漆、陶瓷彩釉以及金屬表面前處理。4

此外，堿式鹽(Bi6O6)2(NO3)11(OH)·6H2O用途如下：

堿式鹽則被當作藥物?？诜笤谖葛つ?chuàng)面形成一層保護膜，減輕食物對胃黏膜的刺激；在腸內(nèi)鉍與硫化氫結(jié)合，在腸黏膜上形成不溶解的硫化鉍，使腸蠕動減慢；具有收斂、保護胃黏膜及抗菌作用?？捎上跛徙G部分水解，經(jīng)過濾，濃縮，冷卻結(jié)晶，固液分離，干燥制得。

貯存方法儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃，相對濕度不超過80%。包裝密封，應(yīng)與易（可）燃物、還原劑等分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。3

計算化學數(shù)據(jù)1、疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：無

2、氫鍵供體數(shù)量：0

3、氫鍵受體數(shù)量：9

4、可旋轉(zhuǎn)化學鍵數(shù)量：0

5、互變異構(gòu)體數(shù)量：無

6、拓撲分子極性表面積：189

7、重原子數(shù)量：13

8、表面電荷：0

9、復雜度：18.8

10、同位素原子數(shù)量：0

11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、不確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15、共價鍵單元數(shù)量：43

相關(guān)拓展：五水合硝酸鉍物化性質(zhì)五水合硝酸鉍（Bismuth nitrate pentahydrate）是硝酸鉍遇水形成的堿式化合物，其分子式為Bi(NO3)3·5H2O。無色有光澤的結(jié)晶，有硝酸氣味。易吸濕，呈酸性反應(yīng)，于80℃失去全部結(jié)晶水。密度為2.83g/mL（25℃）， 熔點為 30℃（分解），沸點（常壓）為80℃。溶于含有硝酸的水中，在水中分解成次硝酸鉍；溶于甘油、丙酮、稀酸（包括乙酸），幾乎不溶于乙醇和乙酸乙酯。5

合成方法1、將氧化鉍加入盛有蒸餾水的反應(yīng)器中，緩慢加人濃硝酸進行反應(yīng)，把反應(yīng)完成溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離，制得五水硝酸鉍。其反應(yīng)方程式如下：

6HNO3+Bi2O3+2H2O=2Bi(NO3)3·5H2O

2、取分析純硝酸，用水稀釋形成溶液。加熱至60～70℃后，逐漸加入顆粒狀金屬鉍。待反應(yīng)完畢后，過濾。重復上述步驟直至所有的金屬鉍溶解。將上述過程得到的濾液混合，蒸發(fā)至相對密度為1.9。冷卻結(jié)晶，再吸濾，于40～50℃干燥，即得純品硝酸鉍。

3、將20g金屬鉍一點一點地加入40mL濃硝酸（68%）中，使其溶解，然后水浴加熱濃縮至溶液呈淡黃色。冷卻結(jié)晶。抽濾，用冷的濃硝酸洗滌。夾在濾紙間干燥。

4、將密度為1.4的分析純硝酸，用純水稀釋一倍，加熱至60～70℃，逐漸加入適量金屬鉍，進行反應(yīng)：

Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO↑+2H2O

反應(yīng)結(jié)束后，過濾，未溶金屬鉍再用上述硝酸溶液溶解，在60～70℃下繼續(xù)反應(yīng)至差不多全部溶解，與上述濾液合并，在60～70℃下蒸發(fā)至密度為1.9時，攪拌，用冰冷卻結(jié)晶、過濾、甩干，在40～45℃下干燥一會兒即可。若含有較多鐵雜質(zhì)，則應(yīng)先加水，用硝酸調(diào)pH值為1～2，沉淀出次硝酸鉍，使離子留在水溶液中，然后用硝酸溶解沉淀，再蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、干燥。

五水合硝酸鉍用途1、用于制造其他鉍鹽，生物堿的沉淀。制各種催化劑原料、發(fā)光油漆、搪瓷。用于制造其他鉍鹽、顯像管和發(fā)光漆等。

2、分析試劑，用于鈉和鉈的微量分析，還用于鉍鹽的制造及有光漆和瓷漆的制造。6

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李廉 - 副教授 - 中國礦業(yè)大學