硝酸鉍是一種無機化合物,分子式為Bi(NO?)?,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,碘化鈉硝酸鉍尚未制得。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、丙三醇、乙二醇、丙、稀酸,不溶于乙醇、四氯化碳、醋酸乙。
遇水則分解變成堿性硝酸鉍,其分子式為Bi(NO)·5HO ,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(xué)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(NO)·5HO在50~60℃分解為堿式鹽(BiO)(NO)(OH)·6HO,在77~130℃繼續(xù)分解為[BiO](NO)·3HO,最終在400~500℃完全脫去水和氮變成α-BiO。(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(dāng)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(dāng)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:BiONO、BiO(OH)NO和BiO(OH)(NO)·HO。當(dāng)堿式鹽沉淀時,溶液中仍然存有[BiO(OH)]。
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 Na[Sn(OH)] + 2 Bi(NO) + 6 氫氧化鈉 = 2 Bi↓ + 3 Na[Sn(OH)] + 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。
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。
制備
(1)用硝酸溶解三氧化二鉍,化學(xué)方程式如下:
6HNO+BiO=2Bi(NO)+3HO
(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(xué)方程式如下:
Bi+4HNO=Bi(NO)+NO↑+2HO
(3)反應(yīng)時用濃硝酸則有可能產(chǎn)生氧化鉍(III),化學(xué)方程式如下:
2Bi+2HNO=BiO+2NO↑+ HO
用途
(1)硝酸鉍是一種催化劑,可以和活性炭催化水合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(xué)分析中用作化學(xué)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。
此外,堿式鹽(BiO)(NO)(OH)·6HO用途如下:
堿式鹽則被當(dāng)作藥物。口服后在胃黏膜創(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。可由硝酸鉍部分水解,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(fēng)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。
計算化學(xué)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(xué)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(fù)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(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15、共價鍵單元數(shù)量:4
拓展
物化性質(zhì)
五水合硝酸鉍(鉍 nitrate pentahydrate)是硝酸鉍遇水形成的堿式化合物,其分子式為Bi(NO)·5HO。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;溶于丙三醇、丙酮、稀酸(包括冰醋),幾乎不溶于乙醇和乙酸乙酯。
合成方法
1、將三氧化二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:
6HNO+BiO+2HO=2Bi(NO)·5HO
2、取ar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(fù)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ar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+4HNO=Bi(NO)+NO↑+2HO
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。
用處
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磁漆的制造。
參考資料 >