висмута оксиды
ВИСМУТА ОКСИДЫ
Сесквиоксид Bi2O3-единственный устойчивый при нагр. на воздухе В. о. Существует в двух стабильных и двух метастабильных ( и) модификациях (см. табл.). ДляBi2O3: плотн. 8,9 г/см3; С°р 114 Дж/(моль∙К); −578 кДж/моль; S0298 151,6 Дж/(моль∙К); теплопроводность ~ 0,8 Вт/(м∙К); (Ом∙см); 2,34∙108 (225 °C), 1,44∙105 (424 °C), 6,01∙103 (650 °C); полупроводник р-типа.
Полиморфные превращ. Bi2O3 сопровождаются выделением или поглощением O2 и поэтому зависят от давления O2.Форма характеризуется полной занятостью узлов кислородной подрешетки, при нагр. частично теряет кислород; при ~727 °C превращ. вформу Bi2O3_x (x = = 0,045–0,37), перехода 41 кДж/моль; т. пл. 825 С; плотн. 8,2 г/см3; 16,3 кДж/моль. Нагретая в среде кислородаформа (имеет вакантные узлы кислородной подрешетки) при охлаждении поглощает O2, а при 635 °C превращ. вформу (Bi2O3+x), представляющую собой твердый раствор кислорода в Bi2O3.Форма стабильна при комнатной температуре, обладает пьезоэлектрич., электрооптич. и акустооптич. свойствами. При охлаждении нагретой на воздухеформы при ~ 646 °C образуется β-форма, которая при 620–605 °C превращ. вформу. Увеличение парциального давления O2 повышает температуру этого перехода и сужает температурный интервал существованияформы; она особенно устойчива, когда ее состав отвечает формуле Bi2O2,7_2,8. После плавления Bi2O3 в среде O2 и последующего охлаждения образуется толькоформа. Влияние примесей некоторых оксидов (напр., SiO2, GeO2, B2O3, ZnO) аналогично влиянию избытка кислорода.
ХАРАКТЕРИСТИКА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МОДИФИКАЦИЙ Bi2O3
Сесквиоксид не раств. в воде, плохо раств. в растворах щелочей, с кислотами образует соли Bi(III). При 450–550 °C реагирует с большинством оксидов, гидроксидов и карбонатов металлов с образованием сложных оксидов. Получают взаимод. Bi(NO3)3 с избытком щелочи. Применяют как вяжущее и антисептич. лекарственное средство, флюс в производстве эмалей, керамики, фарфора, хрусталя, спец. стекол. Его используют для получения оксидов типа силленита, напр. силикосилленита Bi12SiO20 (служат материалами элементов линий ультразвуковой задержки, модуляторов света и др. в акустооптике и электрооптике) и эвлитина, напр. Bi4Si3O12 (материалы чувствительных элементов сцинтилляционных счетчиков). В природе — минерал бисмит.
Монооксид BiO — черное твердое вещество; т. пл. ~902 °C, т. кип. ~1647 °C; плотн. 7,15–7,20 г/см3; образуется при окислении кислородом Na3Bi в жидком NH3. Диоксид BiO2 — коричневые кристаллы; плотн. 5,6 г/см3; получают окислением Bi(OH)3 в водном аммиаке. Пентаоксид дивисмута Bi2O5 — коричневые или темно-красные кристаллы; плотн. 5,10 г/см3; взаимод. с соляной кислотой с выделением Cl2, с щелочами образует висмутаты, с водой не реагирует; сильный окислитель; образуется при окислении хлором суспензии Bi2O3 в водном растворе KOH при нагр. до ~100 °C.
Известны также гемиоксид Bi2O и оксиды Bi6O7, Bi8O11.
Лит. см. при ст. Висмут.
А. А. Майер