比盐还安全的百变金属——铋

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铋元素的原子系数为 83，在周期表里和铅（原子系数 82）是邻居，虽然也属于重金属，却常常低毒或无毒，其毒性甚至低于食用盐 NaCl，因而铋成为公认的绿色金属元素。很早人们已经使用铋来治疗胃溃疡等胃病，我们所熟悉的药品比如铝酸铋、果胶铋、次枸橼酸铋等。

一般金属都有放射性，那金属铋如何呢？铋金属最常见的同位素铋-209，被认为是最稳定的素核，半衰期长达 1.9×1019 年，超过了 190 亿亿年，比推算的宇宙年龄（138 亿年）还长得多，这意味着太阳辐射比铋金属强多了，说明铋金属是非常安全的。

铋元素的原子质量和电子构型图 来源：参考文献[10]

除了药用，我们生活中的众多领域也都有铋元素的参与：

01 颜料与妆发

除了在医疗领域有广泛应用以外，由于铋金属拥有近于魔幻的色彩，常常用来制作首饰、工艺品、化妆品或者颜料。如眼影、法胶、指甲油等化妆品的珠光效果就是氯氧化铋（BiOCl）呈现的效果。

含有氯氧化铋（BiOCl）的化妆品 来源：参考文献[11]

2017 年度流行色“樱草黄”颜料的主要成分是钒酸铋（BiVO4）。此外，铋又具有密度高、毒性低的特性，可作为铅的良好替代品。例如用绿色的铋代替有毒的铅来制作猎枪子弹。

“樱草黄”颜料-钒酸铋（BiVO4）来源：参考文献[12]

02 移动式小型核电源

以液态铅铋合金作为冷却剂的快中子核反应堆——铅铋合金反应堆，不仅服务于百万千瓦级的大型电厂，还被设计成兆瓦级小型模块化核电源，甚至家用轿车都有望能装载移动式小型核电源。将来车载核能梦，“铋”将实现。

来源：参考文献[13]

03 柔性穿戴设备

碲化铋及其衍生物是目前广泛应用的近室温热电材料，具有优秀的热电性能，在柔性热电器件中具有巨大潜力。利用铋制备的超薄柔性铋基霍尔传感器，可以在不损失磁性或电学性能的情况下，实现在手指上或手腕上的弯曲。这种穿戴设备有望在电子皮肤、可穿戴生理监测治疗装置等方面获得应用。

来源：eScience

04 磁悬浮列车

金属铋本身虽然没有磁性，但是对磁场有强烈的抗性，是强烈的抗磁性材料。只要在一个稳定的磁场中，铋就可以神奇的悬浮起来，因而被应用于磁悬浮列车的制造。

来源于YouTube@ Nighthawkinlight

05 其他特性和应用

德国马普固体物理和材料研究所曾在《自然》期刊上介绍：“铋可能是元素周期表中最奇特且被低估的元素之一”。世界铋科学研究在诸多领域已形成了研究热点，这种绿色金属的潜力正在不断呈现。

铋金属熔点很低（271.4℃），沸点很高（1564℃），常被用于制作低熔点合金。如伍德合金，其标准组成中就有着 50%的铋，熔点仅为 70℃，可用于制作保险丝、自动灭火装置的感温探头等。

铋金属是为数不多的冷胀热缩材料，固化时体积会膨胀 3.3%左右，可用于有较高要求的精密铸造。

 来源：参考文献[14]

铋及其化合物、复合物具有良好的光电响应，在发光材料、光电探测、太阳能电磁等领域都有应用。例如铋基钙钛矿太阳能电池作为铅钙钛矿太阳能电池的替代品，被誉为“光伏领域的新希望”。

来源：参考文献[15]

铋元素还有很多应用，因为独特的物理化学性质，它在日常生活以及工业生产中被大量应用，还在许多新兴领域焕发出勃勃生机……

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