Kim loại bismuth là gì

Trồng tinh thể bismuth là một thí nghiệm khoa học dễ dàng, vui vẻ

Bismuth là một trong những tinh thể kim loại dễ thương và đẹp nhất mà bạn có thể tự phát triển. Các tinh thể có hình dạng phễu hình học phức tạp và hấp dẫn và có màu cầu vồng từ lớp oxit nhanh chóng hình thành trên chúng. Thực hiện theo các hướng dẫn từng bước này để phát triển tinh thể bismuth của riêng bạn.

Vật liệu tinh thể Bismuth

  • Bếp lò, tấm nóng hoặc ngọn đuốc propan

Bạn có một vài tùy chọn để có được bismuth. Bạn có thể sử dụng các ngư cụ đánh cá không chì (ví dụ, Eagle Claw làm cho các mỏ không dẫn sử dụng bismuth), bạn có thể sử dụng đạn không dẫn (ảnh sẽ nói nó được làm từ bismuth trên nhãn), hoặc bạn có thể mua bismuth kim loại. Bismuth có sẵn từ các nhà bán lẻ trực tuyến, chẳng hạn như Amazon.

Mặc dù bismuth ít độc hại hơn nhiều so với các kim loại nặng khác, nhưng nó không chính xác là thứ bạn muốn ăn. Nếu bạn sử dụng cốc đo bằng thép, sẽ tốt nhất nếu bạn chỉ sử dụng chúng cho dự án bismut và không dùng cho thực phẩm. Nếu bạn không có lon nhôm hoặc lo ngại về lớp phủ nhựa thường được tìm thấy trên lon, bạn có thể thời trang một bát từ lá nhôm.

Chất lượng của tinh thể bạn có được phụ thuộc một phần vào độ tinh khiết của kim loại, vì vậy hãy chắc chắn rằng bạn đang sử dụng bismut và không phải là một hợp kim. Một cách để chắc chắn về sự thuần khiết là làm sáng tỏ một tinh thể của bismuth.

Nó có thể được sử dụng hơn và hơn nữa. Nếu không, bạn sẽ làm tốt để đọc các bài đánh giá sản phẩm từ nhà cung cấp để tìm hiểu xem sản phẩm có đủ tinh khiết để kết tinh hay không.

Phát triển tinh thể Bismuth

Bismut có nhiệt độ nóng chảy thấp (271 ° C hoặc 520 ° F), vì vậy nó rất dễ tan chảy trên lò sưởi nấu ăn cao. Bạn sẽ phát triển các tinh thể bằng cách làm nóng bismut trong một "món ăn" kim loại (sẽ có điểm nóng chảy cao hơn bismut), tách bismut tinh khiết khỏi các tạp chất của nó, cho phép bismut kết tinh và đổ chất lỏng còn lại bismuth từ các tinh thể trước khi nó đóng băng xung quanh các tinh thể.

Không ai trong số này là khó khăn, nhưng phải mất một số thực hành để có được thời gian làm mát vừa phải. Đừng lo lắng - nếu bismuth của bạn bị đóng băng bạn có thể remelt nó và thử lại. Dưới đây là các bước chi tiết:

  • Đặt bismut vào một trong các món ăn kim loại của bạn và đun nóng nó trên lửa cao cho đến khi nó tan chảy. Đó là một ý tưởng tốt để đeo găng tay vì bạn đang sản xuất một kim loại nóng chảy, mà sẽ không làm bạn bất kỳ ưu đãi nếu nó bắn vào da của bạn. Bạn sẽ thấy một làn da trên bề mặt của bismuth, đó là bình thường.
  • Làm nóng sơ bộ hộp kim loại khác. Cẩn thận đổ bismuth tan chảy vào thùng chứa sạch được đun nóng. Bạn muốn đổ bismuth sạch ra từ dưới làn da màu xám, chứa các tạp chất có thể ảnh hưởng tiêu cực đến tinh thể của bạn.
  • Đặt bismut sạch trong thùng chứa mới của nó trên bề mặt cách nhiệt (ví dụ, đặt hộp chứa trở lại trên đầu đốt, nhưng tắt nguồn). Tốc độ làm mát của bismut ảnh hưởng đến kích thước và cấu trúc của các tinh thể thu được, vì vậy bạn có thể chơi với yếu tố này. Nói chung, làm mát chậm hơn tạo ra các tinh thể lớn hơn. Bạn không muốn làm mát bismuth cho đến khi nó vững chắc!
  • Khi bismut đã bắt đầu đông đặc lại, bạn muốn đổ chất lỏng còn lại của bismut ra khỏi các tinh thể rắn. Điều này xảy ra sau khoảng 30 giây làm mát. Bạn có thể nói đó là về thời điểm thích hợp để đổ chất lỏng ra khỏi tinh thể của bạn khi bismuth được đặt, nhưng chỉ có một chút lúng túng với nó khi bị hãm. Âm thanh khoa học, phải không?
  • Một khi các tinh thể đã nguội đi, bạn có thể lấy chúng ra khỏi thùng kim loại. Nếu bạn không hài lòng với sự xuất hiện của các tinh thể của bạn, remelt và mát kim loại cho đến khi nó là vừa phải.

Nếu bạn gặp khó khăn khi lấy tinh thể bismuth ra khỏi hộp chứa, bạn có thể thử remelting meta và đổ nó vào một thùng chứa cao su silicone linh hoạt. Hãy nhận biết silicone chỉ tốt lên đến 300 ° C, mà chỉ là ngay trên điểm nóng chảy của bismuth. Bạn cần phải làm tan chảy kim loại trong một thùng chứa và chắc chắn rằng nó đã nguội đủ để bắt đầu đông đặc trước khi chuyển nó vào silicone.

Bismuth Crystal Sự kiện nhanh

Vật liệu : nguyên tố Bismut (kim loại) và thùng chứa kim loại an toàn nhiệt

Khái niệm minh họa : Kết tinh từ một tan chảy; Cấu trúc tinh thể phễu kim loại

Thời gian bắt buộc : Ít hơn một giờ

Cấp độ: Người mới bắt đầu

Bismuth là một trong những tinh thể kim loại dễ nhất và đẹp nhất mà bạn có thể tự trồng. Các tinh thể có dạng phễu hình học phức tạp và hấp dẫn và có màu cầu vồng từ lớp oxit nhanh chóng hình thành trên chúng. Làm theo các hướng dẫn từng bước sau để phát triển tinh thể bitmut của riêng bạn.

  • Bismuth
  • 2 cốc đong bằng thép không gỉ hoặc lon nhôm mà bạn đã cắt đôi để làm bát cạn
  • Bếp, bếp điện hoặc đèn pin propan

Bạn có một số tùy chọn để lấy bitmut. Bạn có thể sử dụng không pha chì chì lưới đánh cá (ví dụ, Eagle Claw làm cho chì không pha chì sử dụng bismuth), bạn có thể sử dụng đạn dược không pha chì (các cảnh quay sẽ nói rằng nó được làm từ bismuth trên nhãn), hoặc bạn có thể mua bismuth kim loại. Bismuth có sẵn từ các nhà bán lẻ trực tuyến, chẳng hạn như Amazon.

Mặc dù bitmut ít độc hơn nhiều so với các kim loại nặng khác , nhưng nó không hẳn là thứ bạn muốn ăn. Nếu bạn sử dụng cốc đo thép, tốt nhất là bạn chỉ sử dụng chúng cho dự án bitmut chứ không phải cho thực phẩm. Nếu bạn không có lon nhôm hoặc lo ngại về lớp phủ nhựa thường được tìm thấy trên lon, bạn có thể thời trang một bát từ nhôm lá.

Các chất lượng của các tinh thể bạn có được phụ thuộc một phần vào độ tinh khiết của kim loại, do đó hãy chắc chắn rằng bạn đang sử dụng bismuth và không phải là một hợp kim. Một cách để chắc chắn về độ tinh khiết là nấu chảy lại một tinh thể bitmut. Nó có thể được sử dụng nhiều lần. Nếu không, bạn nên đọc các đánh giá sản phẩm từ nhà cung cấp để tìm hiểu xem sản phẩm có đủ tinh khiết để kết tinh hay không.

  • Vật liệu: Nguyên tố bitmut (kim loại) và hộp đựng kim loại an toàn với nhiệt
  • Các khái niệm được minh họa: Kết tinh từ sự tan chảy; Cấu trúc tinh thể phễu kim loại
  • Thời gian yêu cầu: Dưới một giờ
  • Trình độ: Người mới bắt đầu

Bismuth có nhiệt độ nóng chảy thấp (271 ° C hoặc 520 ° F), vì vậy nó dễ dàng bị nóng chảy khi đun nấu ở nhiệt độ cao. Bạn sẽ phát triển các tinh thể bằng cách nấu chảy bitmut trong một "đĩa" kim loại (sẽ có nhiệt độ nóng chảy cao hơn bitmut), tách bitmut tinh khiết khỏi các tạp chất của nó, cho phép bitmut kết tinh và đổ đi phần chất lỏng còn lại. bitmut từ các tinh thể trước khi nó đóng băng xung quanh các tinh thể. Điều này không khó, nhưng cần thực hành một chút để có thời gian làm mát vừa phải. Đừng lo lắng — nếu bitmut của bạn bị đóng băng, bạn có thể làm tan chảy nó và thử lại. Dưới đây là các bước chi tiết:

  • Đặt bitmut vào một trong các đĩa kim loại của bạn và đun nó ở nhiệt độ cao cho đến khi nó tan chảy. Bạn nên đeo găng tay vì bạn đang sản xuất một kim loại nóng chảy, điều này sẽ không mang lại lợi ích gì cho bạn nếu nó bắn vào da của bạn. Bạn sẽ thấy một lớp da trên bề mặt của bitmut, đó là bình thường.
  • Làm nóng hộp kim loại khác. Cẩn thận đổ bitmut đã nấu chảy vào thùng sạch đã được đun nóng. Bạn muốn đổ bismuth sạch ra khỏi lớp vỏ xám, có chứa tạp chất sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến tinh thể của bạn.
  • Đặt bismuth sạch trong bình chứa mới trên bề mặt cách nhiệt (ví dụ: đặt bình chứa trở lại đầu đốt, nhưng tắt nguồn). Tốc độ làm lạnh của bitmut ảnh hưởng đến kích thước và cấu trúc của các tinh thể tạo thành, vì vậy bạn có thể thử với yếu tố này. Nói chung, làm lạnh chậm hơn sẽ tạo ra các tinh thể lớn hơn. Bạn không muốn làm nguội bitmut cho đến khi nó ở dạng rắn!
  • Khi bitmut đã bắt đầu đông đặc, bạn muốn đổ bitmut lỏng còn lại ra khỏi các tinh thể rắn. Điều này xảy ra sau khoảng 30 giây làm mát. Bạn có thể biết đây là thời điểm thích hợp để đổ chất lỏng ra khỏi các tinh thể của bạn khi bitmut được thiết lập, nhưng chỉ hơi rung nhẹ khi nó bị chói. Nghe có vẻ khoa học, phải không?
  • Khi các tinh thể đã nguội, bạn có thể lấy chúng ra khỏi hộp kim loại. Nếu bạn không hài lòng với vẻ ngoài của tinh thể, hãy nấu chảy lại và làm nguội kim loại cho đến khi nó vừa ý.

Nếu bạn gặp khó khăn khi lấy tinh thể bitmut ra khỏi hộp đựng, bạn có thể thử nấu lại meta và đổ nó vào hộp đựng bằng cao su silicon dẻo. Cần biết rằng silicone chỉ tốt ở nhiệt độ 300 ° C, chỉ cao hơn điểm nóng chảy của bitmut. Bạn cần làm tan chảy kim loại trong một thùng chứa và đảm bảo rằng nó đã đủ nguội để bắt đầu đông đặc trước khi chuyển nó vào silicone.

Ở dạng tinh khiết, bitmut là một kim loại màu hồng bạc. Khi nó tiếp xúc với oxy (như trong không khí), lớp oxit tạo thành có màu từ vàng đến xanh lam. Sự thay đổi nhỏ trong độ dày của lớp oxit khiến các bước sóng của ánh sáng phản xạ giao thoa với nhau, tạo ra toàn bộ cầu vồng.