Кислота борная химическая формула


Борная кислота — Википедия

Борная кислота

({{{картинка}}})
({{{картинка3D}}})
({{{изображение}}})
Систематическое
наименование
Ортоборная кислота
Хим. формула H3BO3
Состояние твёрдое
Молярная масса 61,83 г/моль
Плотность 1,435 (15 °C)
Температура
 • плавления 170.9 °C, 444 K, 340 °F
 • кипения 300 °C, 573 K, 572 °F °C
Константа диссоциации кислоты pKa{\displaystyle pK_{a}} 9,24 (I), 12,74 (II), 13,80 (III)
Растворимость
 • в воде 2.52 (0 °C)

4.72 (20 °C)
5,74 (25 °C)
19.10 (80 °C)

27.53 (100 °C)
 г/100 мл
Рег. номер CAS 10043-35-3
PubChem 7628
Рег. номер EINECS 233-139-2
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E284
RTECS ED4550000
ChEBI 33118
ChemSpider 7346
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе
Структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота или лат. acidum Boricum) — слабая, одноосновная кислота Льюиса, часто используемая в качестве инсектицида, антисептика, огнезащитного состава, поглотителя нейтронов или предшественника для получения иных химических составов. Имеет химическую формулу H3BO3 (или B(OH)3).

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решётку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями, длина которых составляет 272пм. Расстояние между соседними слоями — 318пм.

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трёх модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решёткой, β-НВО2 с моноклинной решёткой и α-НВО2 с ромбической решёткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n. В природе встречается в виде минерала сассолина.

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

Борная кислота может быть получена путём смешения буры (Тетрабората натрия) с минеральной кислотой, например, соляной:

Na2B4O7⋅10h3O+2HCl→4h4BO3+2NaCl+5h3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}B_{4}O_{7}\cdot 10H_{2}O+2HCl\rightarrow 4H_{3}BO_{3}+2NaCl+5H_{2}O}}}

Также является продуктом гидролиза диборана или тригалогенидов бора[1]:

B2H6+6h3O→2h4BO3+6h3{\displaystyle {\mathsf {B_{2}H_{6}+6H_{2}O\rightarrow 2H_{3}BO_{3}+6H_{2}}}}
BCl3+3h3O→h4BO3+3HCl{\displaystyle {\mathsf {BCl_{3}+3H_{2}O\rightarrow H_{3}BO_{3}+3HCl}}}

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Её кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

B(OH)3+h3O→H[B(OH)4]{\displaystyle {\mathsf {B(OH)_{3}+H_{2}O\rightarrow H[B(OH)_{4}]}}}
Ka = 5.8⋅10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли её, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н 2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная.

Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

2NaOH+4h4BO3⟶Na2B4O7+7h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+4H_{3}BO_{3}\longrightarrow Na_{2}B_{4}O_{7}+7H_{2}O}}}
Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:
2NaOH+Na2B4O7⟶4NaBO2+h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+Na_{2}B_{4}O_{7}\longrightarrow 4NaBO_{2}+H_{2}O}}}

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведённым).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

3H[B(OH)4]⇄H++[B3O3(OH)4]−+5h3O{\displaystyle {\mathsf {3H[B(OH)_{4}]\rightleftarrows H^{+}+[B_{3}O_{3}(OH)_{4}]^{-}+5H_{2}O}}}
[B3O3(OH)4]−+OH−⇄[B3O3(OH)5]2−{\displaystyle {\mathsf {[B_{3}O_{3}(OH)_{4}]^{-}+OH^{-}\rightleftarrows [B_{3}O_{3}(OH)_{5}]^{2-}}}}

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

h4BO3+ 3Ch4OH⟶ 3h3O+ B(OCh4)3{\displaystyle {\mathsf {H_{3}BO_{3}+\ 3CH_{3}OH\longrightarrow \ 3H_{2}O+\ B(OCH_{3})_{3}}}}

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зелёным пламенем.

Борный спирт (лат. Solutio Acidi borici spirituosa) — раствор борной кислоты в этиловом спирте (как правило, в 70 % этаноле).

Спиртовые растворы борной кислоты в концентрации 0,5 %, 1 %, 2 %, 3 %, 5 % готовятся на 70 % этиловом спирте и применяются в качестве антисептика и как противозудное средство при обтирании здоровых участков кожи вокруг очагов пиодермии, а также в качестве ушных капель.

Борная кислота может быть опасна только при бесконтрольном приёме внутрь. Опасная концентрация в организме человека (а особенно ребёнка) может возникнуть при регулярном применении. Смертельная доза при отравлении через рот для взрослого человека составляет 15-20 г, для детей — 4-5 г [2].

Борная кислота применяется в медицине с 1860-х годов как антисептическое средство, не раздражающее ран и не имеющее вкуса, запаха и цвета. В современной медицине противомикробная эффективность борной кислоты считается низкой.

Использование борной кислоты в качестве антисептического средства для детей, а также беременных и кормящих женщин было запрещено 2 февраля 1987 года Министерством здравоохранения СССР по рекомендации Фармакологического комитета с формулировкой: «…запретить использование борной кислоты в качестве антисептического средства у детей грудного возраста, а также у женщин в период беременности и лактации в связи с её низкой активностью и высокой токсичностью»[3].

  • В ядерных реакторах в качестве поглотителя нейтронов, растворённого в теплоносителе.
  • Борное удобрение.
  • В лабораториях применяют для приготовления буферных растворов.
  • В медицине — как самостоятельное дезинфицирующее средство для взрослых, а также в виде 2%-го раствора — для промывки кожи после попадания щелочей.
  • Также на основе борной кислоты производятся различные комбинированные препараты (группа АТХ D08AD), например паста Теймурова.
  • В фотографии — в составе мелкозернистых проявителей и кислых фиксажей для создания слабой кислотной среды.
  • В пищевой промышленности зарегистрирована как пищевая добавка E284 (на территории России эта добавка не входит в список разрешённых к применению[4]).
  • В ювелирном деле — как основа флюсов для пайки золотосодержащих сплавов.
  • В литейном производстве — связующее при кислой футеровке печей, компонент защиты струи от окисления при разливке магниевых сплавов.
  • В быту — уничтожение тараканов, муравьёв, клопов.
  • В производстве керамики, оптоволокна, стекловолокна, стекла[5],
  • В качестве антипирена для защиты древесины,
  • В составе электролитов для меднения и никелирования.
  • Как люминофор или в качестве компонента люминофора для учебных экспериментов по люминесценции веществ.[6][7][8]
  • Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
  • Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
  • М. Д. Машковский. Лекарственные средства. — М.: ООО «Новая волна», 2002. — Т. 2. — 608 с. — 25 000 экз. — ISBN 5-7864-0129-4.

ru.wikipedia.org

Борная кислота

Борная кислота

Борная кислота

Химическая формула продукта: H3BO3  / B2O3·3H2O

Торговые обозначения продукта:

1.      Boracic Acid

2.      Hydrogen Borate

3.      Orthoboric Acid

4.      Boracic acid

5.      Hydrogen orthoborate

6.      Trihydroxyborane

Описание продукта.

Борная кислота относится к трем соединениям; Ортоборную кислоту (также называемую борной кислотой, H3BO3 или B2O3 · 3H2O), метаборную кислоту (HBO2 или B2O3 · H2O) и тетраборатовую кислоту (также называемую пироборной, H4B4O7 или B2O3 · H2O). Ортоборная кислота обезвоживается с образованием метаборной кислоты и тетраборной кислоты при температурах выше 170 ° C и 300 ° C соответственно. Ортоборная кислота получена из окиси бора в виде белых триклинных кристаллов. Она плохо растворима в холодной воде, но легко растворяется в горячей воде, в спирте и глицерине. Метаборная кислота - белый кубический кристалл. Он растворим в воде. Тетраборная кислота - это белое твердое вещество, растворимое в воде. Когда тетраборат и метаборная кислота растворяются, они возвращается к ортоборной кислоте. Основным применением борной кислоты является получение боратных солей, таких как бура и другие соединения бора. Борная кислота также используется в термостойком стекле, в огнестойких тканях, в гальванических ваннах, в производстве кожи, в фарфоровых эмалях и в упрочняющих сталях. Борная кислота обладает антисептическим и противовирусным действием. Водные растворы использовались в качестве рта, глазных капель, лосьонов для кожи и косметических средств. Борная кислота и ее соли являются компонентами многих коммерческих инсектицидов и консервантов для древесины. Борная кислота - это малотоксичный, нелетучий минерал с инсектицидными, фунгицидными и гербицидными свойствами. Уже давно он считается более безопасной альтернативой высоколетучим синтетическим химическим пестицидам. Борная кислота особенно эффективна при использовании в рамках текущей комплексной программы борьбы с вредителями, которая включает санитарию, культуру, механику и биологическую практику. Борная кислота и бура используются в небольших количествах для стабилизации ферментов в жидких детергентах, используемых как в жидком белье, так и в жидких посудомоечных продуктах. Основными видами применения боратов являются производство стекла (изоляция, текстиль и специальность), керамика, в качестве сырья для производства перборатного отбеливателя, используемого в порошкообразных моющих средствах, в сельском хозяйстве, в качестве основного микроэлемента и в качестве антипирена в пластмассах. Бораты безопасно используются в бытовых чистящих средствах почти столетие. Бораты естественным образом присутствуют и широко распространены в окружающей среде и необходимы для здорового развития всех высших растений. Они необходимы для рыб и лягушек, и есть некоторые свидетельства того, что они необходимы человеку. По-видимому, бораты полезны для использования в животноводстве. Борная кислота и бура являются белыми кристаллическими продуктами, которые легко растворяются в воде с образованием нерастворенной борной кислоты и аниона бората при высоком рН. Растворимость боратов означает, что они широко диспергированы и не накапливаются в окружающей среде или у людей. Борная кислота и бура имеют низкую острую токсичность и не обладают генотоксическим или канцерогенным потенциалом.

Борная кислота кристаллизуется в виде белых воскообразных пластинок (триклинная система). На молекулярном уровне борная кислота состоит из треугольных молекул B(OH)3. В твердом состоянии эти молекулы собираются в плоские листы, удерживаемые вместе водородной связью. Паттерн укладки этих молекулярных слоев полностью разупорядочен, что указывает на то, что действуют довольно слабые силы Ван-дер-Ваальса. Эта компоновка дает скользкое ощущение борной кислоты, где плоскости расщепления наблюдаются в кристаллах борной кислоты. Кислое поведение обусловлено тем, что молекула является акцептором основания, а не донором протонов. Коммерческие продукты борной кислоты существуют в виде гранул или более тонких порошков и являются стабильными при нормальных условиях. Декагидрат буры - белый, свободно текучий кристаллический материал, в моноклинной системе. Ионы натрия существуют в двух кристаллографически уникальных положениях, каждое из которых октаэдрически координируется молекулами воды. Эти октаэдры разделяют края, образуя цепи, которые сшивают полиборатные ионы с образованием параллельных листов. Сеть водородных связей объединяет эти листы. Есть восемь молей атера кристаллизации, и два моля воды существуют в виде гидроксильных групп. Коммерческие продукты декагидрата буры существуют в виде кристаллических гранулированных или порошкообразных материалов.

Физико-химические свойства продукта:

 

 

1

Внешний вид борная кислота

кристаллы

2

Цвет борная кислота

белый

3

Вкус борная кислота

горький

4

Запах борная кислота

без запаха

5

Температура плавления борная кислота

170 ° C

6

Точка кипения борная кислота

300 ° C

7

Удельный вес борная кислота

1.43 - 1.44

8

Растворимость борная кислота в воде

4 - 5 г / 100 мл при 20 ° C

9

Уровень рН борная кислота

5,2 (1% раствор)

 

Транспортировка и хранение борная кислота:

Меры предосторожности по безопасному обращению: Перед употреблением пищи, выпивкой или курением, а также при уходе с работы вымойте руки и другие открытые участки мягким мылом и водой. Обеспечьте хорошую вентиляцию в рабочей зоне, чтобы предотвратить образование пара. Не обрабатывайте до тех пор, пока все меры предосторожности не будут прочитаны и поняты. Перед использованием получите специальные инструкции.

Гигиенические меры: Перед повторным использованием промойте загрязненную одежду. Не ешьте, не пейте и не курите при использовании этого продукта.

Условия хранения: Хранить только в оригинальной упаковке в прохладном, хорошо проветриваемом месте вдали от несовместимых материалов. Хранить в закрытой таре, когда он не используется.

Несовместимые продукты: Сильные основания. Сильные окислители.

Несовместимые материалы: Источники возгорания. Прямой солнечный свет.

Области применения борная кислота:

•         Промышленность.Основное промышленное применение борной кислоты заключается в производстве стекловолокна из моноволокна, обычно называемого текстильным стекловолокном. Текстильный стеклопластик используется для усиления пластмасс в областях применения от лодок, промышленных трубопроводов до компьютерных плат. В ювелирной промышленности борную кислоту часто используют в сочетании с денатурированным спиртом для уменьшения поверхностного окисления и образования нагара от образования на металлах при отжиге и пайке. Борная кислота купить и использовать в производстве стекла в ЖК-дисплеях с плоской панелью. Волокна бора пробиваются очень высокой прочностью на растяжение и могут быть добавлены в пластмассы, чтобы сделать материал, который прочнее стали, но легче алюминия. Бор используется в основном в стекловолокне и боросиликатном стекле, которое является сильным жаропрочным стеклом, содержащим не менее 5 процентов окиси бора. Устойчивость к нагреву и химическому воздействию обусловлена окисью бора, которая заменяет оксид натрия в структуре стекла, создавая низкое тепловое расширение. Оксид бора является мощной базой, предлагающей высокое качество тепло- и химической стойкости. Компоненты борной кислоты являются важными компонентами в оптической стекольной промышленности, чтобы уменьшить термические и механические удары, но увеличить химическую стойкость и долговечность.

•         Медицина. Борную кислоту купить и использовать в качестве антисептика при незначительных ожогах или порезах и иногда используется в перевязочных материалах или мазках. Борную кислоту наносят в очень разбавленном растворе для промывки глаз. Разбавленная борная кислота может использоваться в качестве вагинального душа для лечения бактериального вагиноза из-за чрезмерной щелочности, а также кандидоза, вызванного кандидой не альбицинов. В качестве антибактериального соединения борную кислоту можно также использовать для лечения акне . Борная кислота также используется для профилактики травм ног спортсмена, путем введения порошка в носки или чулки, а в спиртовом растворе можно использовать для лечения некоторых видов наружного отита (ушной инфекции) у людей и животных.

•         Инсектицидная составляющая. Борная кислота впервые была зарегистрирована в США как инсектицид в 1948 году для борьбы с тараканами, термитами, муравьями, блохами, серебряными рыбками и многими другими насекомыми. борная кислота, как правило, считается безопасным для использования на бытовых кухнях для борьбы с тараканами и муравьями. Он действует как желудочный яд, влияющий на метаболизм насекомых, а сухой порошок абразивен к экзоскелетам насекомых.

•         Консервант. В комбинации с её использованием в качестве инсектицида борная кислота также предотвращает и разрушает существующую влажную и сухую гниль в древесине. Он может использоваться в сочетании с носителем этиленгликоля для обработки наружного дерева от воздействия грибков и насекомых. Можно купить пропитанные боратом стержни для вставки в древесину через отверстия, где, как известно, сырость и влажность собираются и садятся. Он выпускается в форме геля и в виде инъекционной пасты для обработки поврежденной гнили древесины без необходимости замены древесины. Концентраты обработок на основе боратов можно использовать для предотвращения роста слизи, мицелия и водорослей даже в морской среде. Борную кислоту добавляют в соль при отверждении шкур крупного рогатого скота, телячьей кожи и овчин . Это помогает контролировать развитие бактерий и помогает контролировать насекомых.

•         Смазочные материалы. Коллоидные суспензии нано частиц борной кислоты, растворенные в нефтяном или растительном масле, могут образовать замечательную смазку на керамических или металлических поверхностях с коэффициентом трения, который уменьшается с увеличением давления до значения в пределах от 0,10 до 0,02. Самосмазывающиеся пленки H3BO3 являются результатом спонтанной химической реакции между молекулами воды и покрытиями B2O3 во влажной среде. В объемном масштабе существует обратная зависимость между коэффициентом трения и контактным давлением Герца, вызванным приложенной нагрузкой.

•         Ядерная энергетика. Борная кислота используется на некоторых атомных электростанциях в качестве нейтронного яда. Бор в борной кислоте уменьшает вероятность теплового деления, поглощая некоторые тепловые нейтроны. Цепные реакции деления обычно обусловлены вероятностью того, что свободные нейтроны приведут к делению и будут определяться материальными и геометрическими свойствами реактора. Природный бор состоит приблизительно из 20% бора-10 и 80% изотопов бора-11. Борон-10 имеет высокое сечение поглощения низкоэнергетических (тепловых) нейтронов. Увеличивая концентрацию борной кислоты в охлаждающей жидкости реактора, вероятность того, что нейтрон вызовет деление, уменьшается. Изменения концентрации борной кислоты могут эффективно регулировать скорость деления, происходящего в реакторе.

•         Сельское хозяйство. Борная кислота - существенный микроэлемент для роста растений. Боронные удобрения, смешанные с другими соединениями или удобрениями, являются полезными для  почвы.

•         Производство антипиренов. Борная кислота является эффективным химическим антипиреном для широкого спектра продуктов. Он также используется для древесины, фанеры, текстильных изделий, хлопка, бумаги и целлюлозы.

•         Ингибитор коррозии. В качестве ингибиторов коррозии и антифриза (смешанных с этиленгликолем в автомобильных системах охлаждения двигателей), а также при заваривании, термической обработке, гидравлических жидкостях и обработке металлических изделий можно использовать различные борные составы.

•         Металлургия. Борная кислота используется в качестве уплотнителя для цветных металлов и используется в качестве раскислителя и дегазатора в металлургии. Потому что он поглощает нейтроны. Она используется в производстве стали. Следы Ферробора в борной стали увеличивают его прочность. Борная кислота устраняет примеси металлургических систем, в результате чего высокочистый материал используется в электрических проводниках.

chem-portal.ru

Борная кислота - это... Что такое Борная кислота?

Борная кислота
Общие
Систематическое наименование Ортоборная кислота
Химическая формула H3BO3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) твёрдое
Отн. молек. масса 61,83 а. е. м.
Молярная масса 61,83 г/моль
Плотность 1,435 (15 °C) г/см³
Термические свойства
Температура плавления 170.9 °C, 444 K, 340 °F °C
Температура кипения 300 °C, 573 K, 572 °F °C
Химические свойства
pKa 9,24 (I), 12,74 (II), 13,80 (III)
Растворимость в воде 2.52 (0 °C)

4.72 (20 °C)
5,74 (25 °C)
19.10 (80 °C)
27.53 (100 °C)
 г/100 мл

Классификация
Рег. номер CAS 10043-35-3
Безопасность
Токсичность


Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота) — слабая кислота, имеющая химическую формулу H3BO3.

структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

Свойства

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

Ka = 5.8·10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная. Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведенным).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

Наиболее распространенной солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия Na2B4O7·10H2O (техническое название — бура).

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

Применение

См. также

Примечания

Литература

  • Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
  • Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
  • Прозоровский. В. КОВАРНАЯ БОРНАЯ КИСЛОТА. Журнал «Наука и жизнь» № 11, 2003 год

dic.academic.ru

Формула борной кислоты в химии

Данная статья будет посвящена борной кислоте, которая широко применяется в самых разных сферах деятельности и известна практически каждому человеку. Формула борной кислоты предельно проста для запоминания. В статье будут рассмотрены общая характеристика и свойства борной кислоты, области ее применения и нахождения в природе.

Что такое борная кислота

Формула борной кислоты в химии известная многим. Она довольно слабая по сравнению с "коллегами". Ее активно используют для химических опытов в школах. Формула борной кислоты - H3Bo3.

Борная кислота - это кристаллический порошок, не имеющий цвета и запаха. Молекулы триклинной слоистой решетки соединены между собой водородными связями и образуют плоские слои. Таким образом и строится молекула борной кислоты.

Представленное вещество имеет слабовыраженные свойства кислот - в воде растворяется плохо. Одной из особенностей является то, что свойство кислоты H3Bo3 придает присоединение аниона гидроксильной группы. У других кислот наблюдается способность к отщеплению H+ протона.

При образовании гидросульфата бора B(HSO4)3, который весьма слабоустойчив, борная кислота может проявлять довольно слабые признаки амфотерности. Если соединение подвергнуть термическому воздействию, борная кислота будет способна растворять металлы оксидов, в результате чего образуются соли. Формула нашего химического соединения в присутствии серной кислоты в концентрированном виде может образовать эфиры:

H3Bo3 + 3CH3OH → 3H2O + B(OCH3)3

Во время протекания процесса нейтрализации щелочами в растворах воды, ортобораты, содержащие (BO3)3, не образуются. Это явление объясняется тем фактом, что они при нейтрализации почти полностью гидролизируются из-за чрезмерно малого количества константы [B(OH3)-. В результате этой реакции в растворе начинают образоваться соли полиборной кислоты, например, метабораты, тетрабораты и другие:

2NaOH + 3H3Bo3 → Na2B4O7 + 7H2O

Если щелочи присутствуют в избытке, то они могут перейти в метабораты:

2NaOH + Na2B4O7 → 4NaBO2 + H2O

И тетра-, и метабораты способны к гидролизу, но в сравнении с ортоборатами имеют меньшую степень склонности.

Борная кислота в природе

Борная кислота, формула химическая которой H3Bo3, часто встречается в природе в практически свободном виде - в минерале сассолине. Более того, эта кислота входит в состав воды практически каждого горячего природного источника. Довольно большое количество H3Bo3 содержится в подземных минеральных водах, которые необычайно полезны для здоровья.

Использование h4Bo3 человеком

Как говорилось выше, формула борной кислоты известная практически каждому. Это связано с довольно широким спектром использования ее в повседневной жизни: физики-ядерщики, ювелиры, электрики, врачи и обычные граждане - все применяют борную кислоту. Она применяется как антисептик и антипирен. Борной кислотой защищают древесину, добавляют ее в земельные удобрения.

Химический состов используют как поглотитель нейтронов в ядерных реакторах, в медицине H3Bo3 раствором с содержаниям вещества в два процента используют в качестве антисептика для обеззараживания поверхности кожи.

Фотографы используют ее в качестве проявителя мелкозернистого типа. С ее помощью создается кислая среда для фиксажей.

Литейщики используют борную кислоту как связующее вещество во время футеровки печи.

В быту человек использует ее для борьбы с насекомыми.

Кислота активно используется в косметологии для уходом за проблемной кожей.

В пищевой промышленности борная кислота носит название добавки E284, а в лабораториях на ее основе готовят буферные растворы.

Формула борной кислоты h4Bo3 используется при производстве керамики, стекла, стекловолокна и оптоволокна.

Множество комбинированных препаратов группы ATX D08AD одним из компонентов имеют борную кислоту.

Ювелиры используют её во время пайки сплавов, в состав которых входит золото, в качестве основы флюсоф для пайки.

Опасна ли борная кислота?

Борная кислота не является опасной и может нанести вред лишь при безрассудном применении. Смертельная концентрация в организме ребенка составляет от 4 до 5 г, а в теле взрослого человека около 15-20 г. Так как H3Bo3 не выводится из организма достаточно длительное время, она может постепенно накапливаться вплоть до смертельной дозы при частом и регулярном неправильном применении.

В заключении можно сказать, что H3Bo3 является незаменимым веществом в жизни и деятельности человека.

fb.ru

Борная кислота

Борная кислота

ГОСТ 18704-78

H3BO3

Борная кислота (ортоборная кислота или лат. acidum Boricum) — слабая, одноосновная кислота Льюиса, часто используемая в качестве инсектицида, антисептика, огнезащитного состава, поглотителя нейтронов или предшественника для получения иных химических составов. Имеет химическую формулу H3BO3 (или B(OH)3).

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решётку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d = 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трёх модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решёткой, β-НВО2 с моноклинной решёткой и α-НВО2 с ромбической решёткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n. В природе встречается в виде минерала сассолина.

Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

Получение

Борная кислота может быть получена путем смешения буры (Тетрабората натрия) с минеральной кислотой, такой как соляная кислота:

Na2B4O7·10H2O + 2 HCl → 4 B(OH)3 [or H3BO3] + 2 NaCl + 5 H2O

Также является продуктом гидролиза диборана или тригалогенидов бора:

B2H6 + 6 H2O → 2 B(OH)3 + 6 H2
BX3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HX (X = Cl, Br, I)

Свойства

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Её кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

Ka = 5.8·10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли её, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная.

Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведённым).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

Наиболее распространённой солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия Na2B4O7·10H2O (техническое название — бура).

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

Опасность борной кислоты

Борная кислота может быть опасна только при бесконтрольном приеме внутрь. Опасная концентрация в организме человека (а особенно ребёнка) может возникнуть при регулярном применении. Смертельная доза при отравлении через рот для взрослого человека составляет 15–20 г, для детей — 4–5 г .

Борная кислота применяется в медицине с 60-х годов XIX века как антисептическое средство, не раздражающее ран и не имеющее вкуса, запаха и цвета. В современной медицине противомикробная эффективность борной кислоты считается низкой.

Из-за малой эффективности использование борной кислоты в качестве антисептического средства для детей, а также беременных кормящих женщин было запрещено 2 февраля 1987 года Министерством здравоохранения СССР по рекомендации Фармакологического комитета

Применение

  • В ядерных реакторах в качестве поглотителя нейтронов, растворённого в теплоносителе.
  • Борное удобрение.
  • В лабораториях применяют для приготовления буферных растворов.
  • В медицине — как самостоятельное дезинфицирующее средство для взрослых, а также в виде 2%-го раствора — для промывки кожи после попадания щелочей.
  • Также на основе борной кислоты производятся различные комбинированные препараты (группа АТХ D08AD), например паста Теймурова.
  • В фотографии — в составе мелкозернистых проявителей и кислых фиксажей для создания слабой кислотной среды.
  • В пищевой промышленности зарегистрирована как пищевая добавка E284 (на территории России эта добавка не входит в список разрешённых к применению).
  • В ювелирном деле — как основа флюсов для пайки золотосодержащих сплавов.
  • В литейном производстве — связующее при кислой футеровке печей, компонент защиты струи от окисления при разливке магниевых сплавов.
  • В быту — уничтожение тараканов,муравьёв, клопов.
  • В производстве керамики, оптоволокна,стекловолокна, стекла,
  • В качестве антипирена для защиты древесины,
  • В составе электролитов для меднения и никелирования.

himmax.ru

Кислота борная | справочник Пестициды.ru

Физические и химические свойства

Борная (ортоборная) кислота (вещество) – бесцветные кристаллы со слоистой кристаллической решеткой. Плотность – 1,46 г/м3. Примедленном нагревании ортоборная кислота при 107,5 °C превращается в метаборную кислоту (HBO2), при 160°C – в оксид бора (B2O3).

  • Температура плавления – 170,9 °C.
  • Растворимость в воде по массе составляет:
    • при 0°C – 2,60 %,
    • при 20°C – 4,8 %,
    • при 50°C – 10,35 %,
    • при 100°C – 28,7 %.
  • Растворимость в глицерине по массе при 25°C – 19,48 %.
  • Растворимость по массе:
    • в метаноле – 21 %,
    • в этаноле – 11,2 %,
    • ацетоне – 0,65 %.

Вжидком аммиаке практически нерастворима.

Борная кислота относится к слабым кислотам. Кислотные свойства в водном растворе обуславливает образование положительно заряженных ионов водорода по реакции:

H3BO3 + H2 → (B(OH)4)+ H+

Помере увеличения концентрации борной кислоты в растворе образуются полиборатные анионы: (B3O3 (OH)4)или (B4O5 (OH)4)2-. Со спиртами и полиолами в присутствии серной кислоты, борнаякислота образует эфиры, а в присутствии щелочей – комплексные соединения.

Борная кислота впервые получена в 1702 году В. Гомбергом из буры. В природе борная кислота встречается в виде минерала сассолина, атакже в термальных водах, природных рассолах.[7]

Борная кислота, техническая марка В (применяется как удобрение) – мелкий кристаллический сыпучий порошок белого цвета. Постепени воздействия на организм относится к умеренно опасным веществам. В зависимости от сортности массовая доля серной кислоты – 99,6–98,6 %. Массовая доля примесей (тяжелых металлов, железа, хлоридов, сульфатов, кальция, мышьяка, фосфатови других веществ) незначительна.[1]

Удобрения, содержащие Борную кислоту


Применение

Сельское хозяйство

Борная кислота применяется в качестве микроудобрения для повышения плодородия почвы путем увеличения содержания в ней бора и его соединений,[2] а также как борный компонент в комплексных удобрениях.[5]

Промышленность

Борная кислота используется для производства специального стекла, эмалей, цементов, флюсов, косметическихи моющих средств, огнезащитных составов, как ингибитор коррозии, реагентв фотографии, как дезинфицирующее и консервирующее средство, а также при производстве других борсодержащих соединений.[7]

Поведение в почве

Борная кислота при попадании в почву легко переходит в почвенный раствор, образуя различные анионы: BO2-, B4O72-, BO33-, H2BO3-, B(OH)4-.

Обычнов почве присутствуют либо недиссоциированные молекулы борной кислоты, либо B(OH)4-. Только при pH выше 7 в почвенном растворе присутствуют H2BO3-, B4O72-. Бор сильно сорбируется почвами. Анионы бора хорошо удерживаются глинами, особенно минералами группы иллита, полуторными оксидами, органическим веществом.

Преобладающие механизмы в кислых и нейтральных почвах – адсорбция бора кислородными и гидроксильными радикалами на поверхности алюмосиликатов и путем включения в их межслоевые или структурные позиции.

Варидных географических зонах с малым увлажнением, где земледелие возможно только при искусственном орошении, боросаждается совместно с гидроксидами Mg и Ca, которые обволакивают частицы почвы. Кроме того, бор в почвенном растворе образует метаборат натрия.

Среди микроэлементов питания бор является самым подвижным в почве. Его наличие и передвижение сильно зависит от потока воды, даже в холодных климатических зонах бор вымывается вниз по почвенному профилю. В то же время в почвах тропической гумидной зоны, аридныхи семиаридных областей бор концентрируется в поверхностных горизонтах.[3]

Применение на различных типах почв

Дерново-подзолистые, дерново-глеевые, красноземные, перегнойно-карбонатныепочвы, выщелоченные черноземы, сероземы, торфянистые почвы больше всего нуждаются в применении борной кислоты. Особенно высока эффективность борных удобрений на дерново-глеевых и известкованных дерново-подзолистых почвах. Объясняется это тем, что при известкован и и почв бор переходит в труднодоступную для растений форму. Частично он закрепляется биологическим путем, поскольку после известкования биологические процессы усиливаются.

На легких почвах потребность в применении борной кислоты проявляется при содержании бора 0,2 мг/кг почвы.

На суглинистых почвах борную кислоту применяют при содержании бора 0,3 мг/кг почвы.[4]

Способы внесения

Борная кислота используется для некорневых подкормок, а также для предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных растений.[8]

Влияние на сельскохозяйственные культуры

На сельскохозяйственные растения негативно влияет как недостаток, таки избыток бора в почве. Недостаток бора вызывает различные болезни: сухую гниль, коричневую гниль, дуплистость, бактериоз, нарушение оплодотворения и прочее.

Высокие дозы бора вызывают у растений токсикоз, ожог нижних листьев, краевой некроз; листья желтеют, отмираюти опадают.

Содержание бора в подвижной форме свыше 30 мг/ кг почвы становится причиной тяжелых заболеваний не только растений, но и животных.

Зерновые культуры страдают от избытка бора при его содержании 0,7–8,8 мг/кг почвы.

Люцерна и свекла переносят концентрацию бора более 25 мг/кг почвы.

Высокая обеспеченность растений кальцием и фосфором повышает потребность в борной кислоте.

Картофель особенно нуждается во внесении борной кислоты в условиях известкования кислых подзолистых почв. При внесении бора в данных условиях полностью устраняется заболевание картофеля паршой.

Корнеплоды. Внесение борной кислоты на известкованных почвах устраняет заболевание гнилью сердечка.

Клевер, люцерна, гречиха, кукуруза, зерновые, бобовые, виноград, яблоня положительно отзываются на внесение борных удобрений.[4]

Семенник и многолетних бобовых трав положительно отзываются на внесение борной кислоты,особенно на произвесткованных дерново-подзолистыхпочвах.[8]

Получение

Борную кислоту получают несколькими способами:

  • Добывают из фумарол – струй газов и паров, выделяющихсяиз земных расщелин. Пары направляют в бассейн с водой, при испарении которой на дно выпадают кристаллы борной кислоты. Оставшийся раствор концентрируют и медленно охлаждают. Полученную сырую борную кислоту подвергают кристаллизации для удаления примесей.
  • При обработке буры кислотами. При этом можно использовать серную, соляную и сернистую кислоты. В последнем случае через раствор или водную суспензию минерала, содержащего буру, пропускают SO2:

Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O → 4H3BO3 + Na2SO4

  • При обработке магниевых боратов серной, соляной, азотной или фосфорной кислотой.
  • При обработке датолита и сопутствующих ему минералов серной кислотой.[6]

 

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

ГОСТ 18704 -78 Кислота Борная. Государственный стандарт. Технические условия. Издание официальное. Издательство стандартов. Москва, 1993 г– 33 с.

2.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2011 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

3.

Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях: Перевод с англиского.– М.: Мир, 1989.– 439 с., ил.

4.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

5.

Петров Б.А., Селиверстов Н.Ф. Минеральное питание растений. Справочное пособие для студентов и огородников. Екатеринбург, 1998. 79 с.

6.

Позин М.Е и др.  Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот), ч1, издание  4-е исправленное, Л., Издательство Химия, 1974 – 798 стр.

7.

Химическая энциклопедия:  в пяти томах: т.1: А-Дарзана/Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др. – М.: Советская энциклопедия, 1988. – 623.: ил

8.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Свернуть Список всех источников

www.pesticidy.ru

Ортоборная кислота - это... Что такое Ортоборная кислота?


Ортоборная кислота


Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота)  — слабая кислота.

структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота также предствляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях - наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту , затем в тетраборную . При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

Свойства

  • Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоденением гидроксиданиона:
B(OH)3 + H2O → B(OH)4 + H+
Ka = 5.8x10−10 моль/л; pKa = 9.24.
Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего – тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной ксилотой, чем ортоборная.
Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(НSO4)3.
  • При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3–, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:
2NaOH + 4Н3ВО3 → Na2B4O7 + 7Н2О
Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:
2NaOH + Na2B4O7 → 4NaBO2 + Н2О
Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведенным).
В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:
3Н[В(ОН)4] ↔ Н+ + [В3О3(ОН)4] + 5Н2O
3О3(ОН)4] + ОН ↔ [В3О3(ОН)5]2–
Наиболее распространенной солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия, Na2B4O7 · 10H2O) (техническое название – бура).
  • При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.
Н3ВО3 + 3CH3OH → 3H2O + B(OCH3)3
Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

Применение

Литература

  • Карапетьянц М.Х. Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
  • Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Орто- пара-
  • Ортогонализация Грама-Шмидта

Смотреть что такое "Ортоборная кислота" в других словарях:

  • ортоборная кислота — boro rūgštis statusas T sritis chemija formulė H₃BO₃ atitikmenys: angl. boric acid; orthoboric acid rus. ортоборная кислота ryšiai: sinonimas – ortoborato rūgštis sinonimas – vandenilio trioksoboratas (3–) …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • Борная кислота —         ортоборная кислота, h4BO3, слабая неорганическая трехосновная кислота; бесцветные кристаллы в виде чешуек, плотность 1,48 г/см3. Умеренно растворима в холодной воде, лучше в горячей, чем пользуются для её очистки (растворимость в г на 100 …   Большая советская энциклопедия

  • Борная кислота — ортоборная кислота, Н3ВO3 слабая неорганическая кислота; в свободном виде бесцветные кристаллы с плотностью 1480 кг/м3. Умеренно растворима в воде (2,66 г на 100 г воды при 0° С и 39,7 г при 100° С). Применяют: при модифицировании расплавленного… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • БОРНАЯ КИСЛОТА — ортоборная кислота, Н3ВО3 слабая неорганическая кислота; в свободном виде бесцветные кристаллы с плотностью 1480 кг/м3. Умеренно растворима в воде (2,66 г на 100 г воды при 0° С и 39,7 г при 100° С). Применяют: при модифицировании… …   Металлургический словарь

  • Борная кислота — Борная кислота …   Википедия

  • Борная кислота — (ортоборная кислота) (h4BO3) получается или при кислотном разложении природных боратов, или при физико химической обработке неочищенной борной кислоты. Она существует в виде порошка или мелких чешуек, слюдистых хлопьев или стекловидных кусков с… …   Официальная терминология

  • БОРНАЯ КИСЛОТА — ортоборная кисло т а, Н3ВО3 слабая неорганич. к та; в свободном виде бесцветные кристаллы с плотн. 1480 кг/м3. Умеренно растворима в воде, лучше в горячей (растворимость в г на 100 г h3O: 2,66 при 0 °С и 39,7 при 100 °С). Б. к. применяют в… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Борные кислоты — Борная кислота Общие …   Википедия

  • Е284 — Борная кислота Общие …   Википедия

  • Кислоты и ангидриды — КИСЛОТЫ И АНГИДРИДЫ. Кислоты класс химических соединений характеризующихся диссоциацией в водном растворе с образованием гидратированных ионов H+. Ангидриды химические соединения, производные органических и неорганических кислот, образующиеся при …   Российская энциклопедия по охране труда

dic.academic.ru

Борная кислота — Википедия. Что такое Борная кислота

Борная кислота
Общие
Систематическое
наименование
Ортоборная кислота
Хим. формула H3BO3
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 61,83 г/моль
Плотность 1,435 (15 °C)
Термические свойства
Т. плав. 170.9 °C, 444 K, 340 °F
Т. кип. 300 °C, 573 K, 572 °F °C
Химические свойства
pKa 9,24 (I), 12,74 (II), 13,80 (III)
Растворимость в воде

2.52 (0 °C)
4.72 (20 °C)
5,74 (25 °C)
19.10 (80 °C)

27.53 (100 °C)
 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS 10043-35-3
PubChem 7628
Рег. номер EINECS 233-139-2
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E284
RTECS ED4550000
ChEBI 33118
ChemSpider 7346
Безопасность
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота или лат. acidum Boricum) — слабая, одноосновная кислота Льюиса, часто используемая в качестве инсектицида, антисептика, огнезащитного состава, поглотителя нейтронов или предшественника для получения иных химических составов. Имеет химическую формулу H3BO3 (или B(OH)3).

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решётку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями, длина которых составляет 272пм. Расстояние между соседними слоями — 318пм.

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трёх модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решёткой, β-НВО2 с моноклинной решёткой и α-НВО2 с ромбической решёткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n. В природе встречается в виде минерала сассолина.

Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

Получение

Борная кислота может быть получена путём смешения буры (Тетрабората натрия) с минеральной кислотой, например, соляной:

Na2B4O7⋅10h3O+2HCl→4h4BO3+2NaCl+5h3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}B_{4}O_{7}\cdot 10H_{2}O+2HCl\rightarrow 4H_{3}BO_{3}+2NaCl+5H_{2}O}}}

Также является продуктом гидролиза диборана или тригалогенидов бора[1]:

B2H6+6h3O→2h4BO3+6h3{\displaystyle {\mathsf {B_{2}H_{6}+6H_{2}O\rightarrow 2H_{3}BO_{3}+6H_{2}}}}
BCl3+3h3O→h4BO3+3HCl{\displaystyle {\mathsf {BCl_{3}+3H_{2}O\rightarrow H_{3}BO_{3}+3HCl}}}

Свойства

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Её кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

B(OH)3+h3O→H[B(OH)4]{\displaystyle {\mathsf {B(OH)_{3}+H_{2}O\rightarrow H[B(OH)_{4}]}}}
Ka = 5.8·10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли её, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная.

Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

2NaOH+4h4BO3⟶Na2B4O7+7h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+4H_{3}BO_{3}\longrightarrow Na_{2}B_{4}O_{7}+7H_{2}O}}}
Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:
2NaOH+Na2B4O7⟶4NaBO2+h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+Na_{2}B_{4}O_{7}\longrightarrow 4NaBO_{2}+H_{2}O}}}

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведённым).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

3H[B(OH)4]⇄H++[B3O3(OH)4]−+5h3O{\displaystyle {\mathsf {3H[B(OH)_{4}]\rightleftarrows H^{+}+[B_{3}O_{3}(OH)_{4}]^{-}+5H_{2}O}}}
[B3O3(OH)4]−+OH−⇄[B3O3(OH)5]2−{\displaystyle {\mathsf {[B_{3}O_{3}(OH)_{4}]^{-}+OH^{-}\rightleftarrows [B_{3}O_{3}(OH)_{5}]^{2-}}}}

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

h4BO3+ 3Ch4OH⟶ 3h3O+ B(OCh4)3{\displaystyle {\mathsf {H_{3}BO_{3}+\ 3CH_{3}OH\longrightarrow \ 3H_{2}O+\ B(OCH_{3})_{3}}}}

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

Борная кислота в медицине

Борный спирт (лат. Solutio Acidi borici spirituosa) — раствор борной кислоты в этиловом спирте (как правило, в 70 % этаноле).

Спиртовые растворы борной кислоты в концентрации 0,5 %, 1 %, 2 %, 3 %, 5 % готовятся на 70 % этиловом спирте и применяются в качестве антисептика и как противозудное средство при обтирании здоровых участков кожи вокруг очагов пиодермии, а также в качестве ушных капель.

Борная кислота может быть опасна только при бесконтрольном приёме внутрь. Опасная концентрация в организме человека (а особенно ребёнка) может возникнуть при регулярном применении. Смертельная доза при отравлении через рот для взрослого человека составляет 15-20 г, для детей — 4-5 г [2].

Борная кислота применяется в медицине с 60-х годов XIX века как антисептическое средство, не раздражающее ран и не имеющее вкуса, запаха и цвета. В современной медицине противомикробная эффективность борной кислоты считается низкой.

Использование борной кислоты в качестве антисептического средства для детей, а также беременных и кормящих женщин было запрещено 2 февраля 1987 года Министерством здравоохранения СССР по рекомендации Фармакологического комитета с формулировкой: «…запретить использование борной кислоты в качестве антисептического средства у детей грудного возраста, а также у женщин в период беременности и лактации в связи с её низкой активностью и высокой токсичностью»[3].

Применение

  • В ядерных реакторах в качестве поглотителя нейтронов, растворённого в теплоносителе.
  • Борное удобрение.
  • В лабораториях применяют для приготовления буферных растворов.
  • В медицине — как самостоятельное дезинфицирующее средство для взрослых, а также в виде 2%-го раствора — для промывки кожи после попадания щелочей.
  • Также на основе борной кислоты производятся различные комбинированные препараты (группа АТХ D08AD), например паста Теймурова.
  • В фотографии — в составе мелкозернистых проявителей и кислых фиксажей для создания слабой кислотной среды.
  • В пищевой промышленности зарегистрирована как пищевая добавка E284 (на территории России эта добавка не входит в список разрешённых к применению[4]).
  • В ювелирном деле — как основа флюсов для пайки золотосодержащих сплавов.
  • В литейном производстве — связующее при кислой футеровке печей, компонент защиты струи от окисления при разливке магниевых сплавов.
  • В быту — уничтожение тараканов, муравьёв, клопов.
  • В производстве керамики, оптоволокна, стекловолокна, стекла[5],
  • В качестве антипирена для защиты древесины,
  • В составе электролитов для меднения и никелирования.

Примечания

Ссылки

Литература

  • Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
  • Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
  • М. Д. Машковский. Лекарственные средства. — М.: ООО «Новая волна», 2002. — Т. 2. — 608 с. — 25 000 экз. — ISBN 5-7864-0129-4.

wiki.sc

Борная кислота — Википедия

Борная кислота
Общие
Систематическое
наименование

Ортоборная кислота

Хим. формула H3BO3
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 61,83 г/моль
Плотность 1,435 (15 °C)
Термические свойства
Т. плав. 170.9 °C, 444 K, 340 °F
Т. кип. 300 °C, 573 K, 572 °F °C
Химические свойства
pKa 9,24 (I), 12,74 (II), 13,80 (III)
Растворимость в воде 2.52 (0 °C)

4.72 (20 °C)
5,74 (25 °C)
19.10 (80 °C)
27.53 (100 °C)
 г/100 мл

Классификация
Рег. номер CAS 10043-35-3
Безопасность
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота) — слабая кислота, имеющая химическую формулу H3BO3 (или B(OH)3).

структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решётку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трёх модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решёткой, β-НВО2 с моноклинной решёткой и α-НВО2 с ромбической решёткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Её кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

Ka = 5.8·10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли её, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная. Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведённым).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

Наиболее распространённой солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия Na2B4O7·10H2O (техническое название — бура).

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

Опасность борной кислоты[править]

Борная кислота токсична. Из-за медленного выведения почками, опасная концентрация накапливается в организме человека (а особенно — ребёнка) при регулярном применении. Смертельная доза при отравлении через рот для взрослого человека 15-20 г, для детей 4-5 г [1].

Борная кислота применяется в медицине с 60-х годов XIX века как антисептическое средство не раздражающее ран и не имеющее вкуса, запаха и цвета. В современной медицине противомикробная эффективность борной кислоты считается низкой.

Из-за токсичности и малой эффективности, использование борной кислоты в качестве антисептического средства для детей, а также беременных кормящих женщин было запрещено 2 февраля 1987 года Министерством здравоохранения СССР по рекомендации Фармакологического комитета.[источник не указан 2077 дней]

Нахождение в природе[править]

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

  1. ↑ Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей / под ред. проф. Н. Ф. Лазарева. — Л: Химия, 1977. — Т. 3. — С. 310. — 608 с.
  2. ↑ СанПиН 2.3.2.1293-03.
  • Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
  • Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
  • Прозоровский. В. КОВАРНАЯ БОРНАЯ КИСЛОТА. Журнал «Наука и жизнь» № 11, 2003 год

wp.wiki-wiki.ru

Борная кислота. Мини-справочник по химическим веществам (3340 веществ)


Алф. указатель: 1-9 A-Z А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Щ Э Я


Синонимы:

ортоборная кислота

Внешний вид:

бесцветн. триклинные кристаллы

Брутто-формула (система Хилла): H3BO3

Формула в виде текста: B(OH)3

Молекулярная масса (в а.е.м.): 61,83

Температура плавления (в °C): 171

Температура разложения (в °C): 171

Растворимость (в г/100 г или характеристика):

вода: 2,77 (0°C)
вода: 3,65 (10°C)
вода: 4,87 (20°C)
вода: 5,74 (25°C)
вода: 6,77 (30°C)
вода: 8,9 (40°C)
вода: 11,39 (50°C)
вода: 14,89 (60°C)
вода: 23,54 (80°C)
вода: 38 (100°C)
глицерин: растворим
диэтиловый эфир: растворим
этанол: растворим

Вкус, запах, гигроскопичность:

запах: без запаха

Плотность:

1,435 (15°C, г/см3)

Показатель диссоциации:

pKa (1) = 9,24 (25 C, вода)
pKa (2) = 12,74 (20 C, вода)
pKa (3) = 13,8 (20 C, вода)

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-1094 (т)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

-968,8 (т)

Стандартная энтропия образования S (298 К, Дж/моль·K):

88,74 (т)

Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, Дж/моль·K):

81,34 (т)

Аналитические

Борная кислота окрашивает пламя в зеленый цвет (на фото).

    Источники информации:

  1. "Энциклопедия для детей" т.17: Химия, М.:Аванта+, 2004 стр. 198
  2. Беликов В.Г. "Учебное пособие по фармацевтической химии" М.: Медицина, 1979 стр. 47
  3. Рабинович В.А., Хавин З.Я. "Краткий химический справочник" Л.: Химия, 1977 стр. 56, 218

Алф. указатель: 1-9 A-Z А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Щ Э Я


Еще по теме:

www.xumuk.ru

Борная кислота

%D
%d.%M.%y %h~:~%m

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота) — слабая кислота, имеющая химическую формулу H3BO3.

структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

Свойства

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

Ka = 5.8·10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная. Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведенным).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

Наиболее распространенной солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия Na2B4O7·10H2O (техническое название — бура).

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

Применение

himalianc.ru


Смотрите также


Панель управления

Логин:  
Пароль:

Опрос

Какие Ваши любимые цветы?

Тюльпаны
Розы
Герберы
Ромашки
Лилии
Другие