四硼酸鈉

四硼酸鈉

四硼酸鈉,或稱硼砂,分子式Na2B4O7.10H2O,有劇毒。是非常重要的含硼礦物及硼化合物。通常為含有無色晶體的白色粉末,易溶於水。 硼砂有廣泛的用途,可用作清潔劑、化妝品、殺蟲劑,也可用於配置緩衝溶液和製取其他硼化合物等。 硼砂常指四硼酸鈉的十水合物,即Na2B4O7.10H2O,但市售硼砂往往已經部分風化。

簡介

四硼酸鈉四硼酸鈉

四硼酸鈉 俗名 硼砂

(pengsha)

英文名:sodium tetraborate

天然四硼酸鈉晶體,化學式NaBO·10HO。

分子量(含結晶水):381.37

製備

使 硼酸與鹼作用即生成 硼酸鹽,當溶液為 強鹼性(pH=11~12)時,主要生成 偏硼酸鹽:

H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O

鹼性較弱(pH<9.6)時,則生成四硼酸鹽:

4H3BO3+2NaOH+3H2O=Na2B4O7·10H2O

按其結構,硼砂的化學式應寫做Na2B4O5(OH)4·8H2O。

硼砂是無色晶體,在空氣中風化,加熱至400~500℃可脫水成無水四硼酸鈉,在878℃時熔化為玻璃狀物。因為熔體中含有酸性氧化物B2O3,故能溶解金屬氧化物。這種性質可用於焊接金屬時清除金屬表面上的氧化物,許多金屬氧化物溶於熔融的硼砂後常顯出特徵的顏色,如偏硼酸鈷Co(BO2)2為藍色,偏硼酸鎳Ni(BO2)2為棕色,偏硼酸鉻Cr(BO2)3為翠綠色等。如:

Na2B4O7+CoO=2NaBO2+Co(BO2)2

這也稱做硼砂珠反應,分析化學中常用此法檢驗某些 金屬離子。硼砂在水中的 溶解度很大,且隨溫度的升高而加大,在水溶液中易 水解而顯鹼性,硼酸鹽的 水解反應如下:

4BO-2+H2O=B4O2-7+2OH-

B4O2-7+7H2O=4H3BO3+2OH-

加鹼平衡向左移動,可用硼酸制硼酸鹽,在強鹼條件下以偏硼酸鹽形式存在。四硼酸鈉水溶液可看做是由二分子硼酸(或偏硼酸)和二分子偏硼酸鈉組成,是個緩衝體系,溶液pH值約為9.4~9.6,只要將所製得上述強鹼溶液的pH值降至約9.6,就可得到硼砂。我國 西藏有大量天然硼砂,東北也有豐富的硼鎂礦。工業上從硼鎂礦制硼砂一般採用 燒鹼分解礦石的方法,先得到偏硼酸鈉然後通入 二氧化碳,降低其鹼性即得到硼砂,其主要反應如下:

Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2Mg(OH)2+2NaBO2

4NaBO2+CO2+10H2O

=Na2B4O5(OH)4·8H2O+Na2CO3

套用

硼砂的用途很廣,可用做洗衣粉和 肥皂的填料,也是製造光學玻璃、琺瑯和瓷釉的原料,也可製造人造寶石、焊藥等。經提煉精製後可做清熱解毒藥,性涼、味甘鹹,可治咽喉腫痛、牙疳、口瘡、目生翳障等症。

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