四硼酸钠

更新时间:2023-12-29 20:50

四硼酸钠是一种无机化合物,分子式为Na2B4O7,是重要的含硼矿物及硼化合物。四硼酸钠为无色或白色的结晶性粉末,溶于水。

理化性质

1.性状:无色或白色的结晶性粉末,无臭。

2.密度:2.367 g/mL at 25 °C(lit.)

3.熔点:741 °C(lit.)

4.沸点:1575℃

5.折射率:1.501

6.溶解性:溶于水、甘油,不溶于乙醇。易风化。

制备方法

使硼酸与碱作用即生成硼酸盐,当溶液为强碱性(pH=11~12)时,主要生成偏硼酸盐:

碱性较弱(pH<9.6)时,则生成四硼酸盐:

按其结构,硼砂的化学式应写做Na2B4O5(OH)4·8H2O。

硼砂是无色晶体,在空气中风化,加热至400~500℃可脱水成无水四硼酸钠,在878℃时熔化为玻璃状物。因为熔体中含有酸性氧化物B2O3,故能溶解金属氧化物。这种性质可用于焊接金属时清除金属表面上的氧化物,许多金属氧化物溶于熔融硼砂后常显出特征的颜色,如偏硼酸钴Co(BO2)2为蓝色,偏硼酸镍Ni(BO2)2为棕色,偏硼酸铬Cr(BO2)3为翠绿色等。如:

这也称做硼砂珠反应,分析化学中常用此法检验某些金属离子。硼砂在水中的溶解度很大,且随温度的升高而加大,在水溶液中易水解而显碱性,硼酸盐水解反应如下:

加碱平衡向左移动,可用硼酸硼酸盐,在强碱条件下以偏硼酸盐形式存在。四硼酸钠水溶液可看做是由二分子硼酸(或偏硼酸)和二分子偏硼酸钠组成,是个缓冲体系,溶液pH值约为9.4~9.6,只要将所制得上述强碱溶液的pH值降至约9.6,就可得到硼砂。我国西藏有大量天然硼砂,东北也有丰富的硼镁矿。工业上从硼镁矿制硼砂一般采用烧碱分解矿石的方法,先得到偏硼酸钠然后通入二氧化碳,降低其碱性即得到硼砂,其主要反应如下:

应用领域

硼砂的用途很广,可用做洗衣粉和肥皂的填料,也是制造光学玻璃、珐琅和瓷釉的原料,也可制造人造宝石、焊药等。经提炼精制后可做清热解毒药,性凉、味甘咸,可治咽喉肿痛、牙疳、口疮、目生翳障等症。

计算化学数据

1.氢键供体数量:7

2.氢键受体数量:14

3.可旋转化学键数量:0

4.拓扑分子极性表面积(TPSA):14

5.重原子数量:20

6.表面电荷:0

7.复杂度:0

8.同位素原子数量:0

9.确定原子立构中心数量:0

10.不确定原子立构中心数量:0

11.确定化学键立构中心数量:0

12.不确定化学键立构中心数量:0

13.共价键单元数量:20

稳定性

如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险反应,避免氧酸、水分/潮湿。吸湿性较强。溶于水,慢慢溶于甲醇,可形成浓度为13%~16%的溶液。

贮存方法

应贮存在干燥清洁的库房中,避免雨淋或受潮。应装在篷车、船舱或带篷汽车内运输,防雨淋。不应与潮湿物品或其他有色物料混合堆放。

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