硝酸鉍
化合物
硝酸鉍是一種無機化合物，為無色或白色有硝酸氣味的固體，易潮解，其分子式為Bi(NO3)3·5H2O，不含結晶水的硝酸鉍尚未製得。
| 硝酸鉍 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Bismuth(III) nitrate | |
| 別名 | 三硝酸鉍；硝酸鉍(III) |
| 識別 | |
| CAS號 | 10035-06-0（五水）  10361-44-1（無水）
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| PubChem | 107711 160911 |
| ChemSpider | 96880, 141368 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | PPNKDDZCLDMRHS-UHFFFAOYSA-N |
| 性質 | |
| 化學式 | Bi(NO3)3·5H2O |
| 莫耳質量 | 485.07 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 無色或白色潮解性固體 |
| 密度 | 2.83 |
| 沸點 | 分解 |
| 溶解性（水） | 在水中分解。溶於硝酸、乙酸、甘油、丙酮，但不溶於乙醇和乙酸乙酯。 |
| 危險性 | |
| 閃點 | 不可燃 |
| 相關物質 | |
| 相關化學品 | 硝酸氧鉍 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
結構
製備
- 6 HNO3 + Bi2O3 → 2 Bi(NO3)3 + 3 H2O
硝酸鉍也能有鉍和硝酸反應，蒸發結晶製得：
- Bi + 4 HNO3 → Bi(NO3)3 + NO↑+ 2 H2O[1]
化學性質
硝酸鉍在加熱下受熱分解：Bi(NO3)3·5H2O在50～60℃分解為(Bi6O6)2(NO3)11(OH)·6H2O，在77～130℃繼續分解為[Bi6O6](NO3)6·3H2O，最終在400～500℃變成α-Bi2O3。
當把硝酸鉍晶體溶於水時會產生不溶於水的鹼式鹽沉澱，它的濃硝酸溶液被稀釋時亦是如此[2]。生成的鹼式鹽有：BiONO3、Bi2O2(OH)NO3和Bi6O4(OH)4(NO3)6·H2O。當鹼式鹽沉澱時，溶液中仍然存有[Bi6O4(OH)4]6+單元[3]。
硝酸鉍可以被強還原劑還原為單質鉍，如亞錫酸鈉作用於硝酸鉍：
- 3 Na2[Sn(OH)4] + 2 Bi(NO3)3 + 6 NaOH = 2 Bi↓ + 3 Na2[Sn(OH)6] + 6 NaCl
用途
製備含鉍的納米材料
硝酸鉍的溶液可以用來製備硫化鉍納米管，用水熱法在120℃下反應12h[5]：
- 2 Bi(NO3)3 + 3 Na2S → Bi2S3↓ + 6 NaNO3
此外，硝酸鉍還能製備納米氧化鉍、納米鹼式氯化鉍等。
催化劑
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，來製備芳胺，其產率在78～99%之間[6]。
其他用途
硝酸鉍用於生產其他鉍鹽，常用於顯像管和發光漆。鹼式鹽則被當作藥物。
安全
硝酸鉍對皮膚有腐蝕性，勿用皮膚直接接觸。[7]
參考資料
- ^ 元素單質化學反應手冊.第五章 周期系VA族元素.第五節 鉍.P425
- ^ 《無機化學》叢書(張青蓮 主編).第四卷 氮磷砷分族.4.6.1 硝酸鉍.P498
- ^ B. Sundvall. Acta Chem. Scand. 93, 434 (1980)
- ^ 《無機化學實驗》.高等教育出版社.蔣碧如 潘潤身 編.實驗二十三 鋁 錫 鉛. P111. 版次：1989年5月第1版. 印次：2010年12月第20次印刷. ISBN 978-7-04-002121-9
- ^ 《高等學校化學學報》.2008年.第2期(朱剛強 劉鵬 周劍平 邊小兵 汪曉波 李嬌)
- ^ 《化學試劑》2009年.11期.《硝酸鉍和活性炭催化的水合肼還原芳香族硝基化合物制芳胺》(蔡可迎 岳瑋 周穎梅 魏賢勇)
- ^ 化工引擎：http://www.chemyq.com/xz/xz6/59699qnkyh.htm （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）