Bórsav | |
A bórsavmolekula ábrázolása |
|
Azonosítás | |
---|---|
IUPAC név |
bórsav- hidrogén-borát |
Szinonimák |
boránsav |
N o CAS | |
N o ECHA | 100 030 114 |
N o EC | 233-139-2 |
ATC kód | S02 |
PubChem | 7628 |
ChEBI | 33118 |
N o E | E284 |
Mosolyok |
B (O) (O) O , |
InChI |
InChI: InChI = 1 / BH3O3 / c2-1 (3) 4 / h2-4H InChIKey: KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYAI Std. InChI: InChI = 1S / BH3O3 / c2-1 (3) 4 / h2-4H Std. InChIKey: KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N |
Megjelenés | színtelen kristályok vagy szagtalan fehér por |
Kémiai tulajdonságok | |
Brute formula |
H 3 B O 3 [izomerek] |
Moláris tömeg | 61,833 ± 0,008 g / mol H 4,89%, B 17,48%, O 77,63%, |
pKa | 9,28 , hogy 24.85 ° C- B (OH) 3 / B (OH) 4 - , majd a 10.7 és 13.8 az utolsó két sav-bázis párok |
Fizikai tulajdonságok | |
T ° fúzió | transzformáció érdekében 2 közötti átmenet 169 ° C és 171 ° C-on be metabórsavat HBO 2 , bomlás közben 185 ° C-on , képződését B 2 O 3 át 300 ° C-on |
Oldékonyság | 47,2 g · l -1 (víz, 20 ° C ) |
Térfogat | 1,435 g · cm -3 hogy 15 ° C-on |
Telített gőznyomás | 2,7 mbar át 20 ° C-on |
Termokémia | |
S 0 gáz, 1 bar | 295,23 J mol −1 K |
S 0 szilárd | 88,7 J mol −1 K |
Δ f H 0 gáz | - 992,28 kJ mol −1 |
A f H 0 szilárd anyag | - 1093,99 kJ mol −1 |
Kristályográfia | |
Kristály rendszer | triklinika |
Optikai tulajdonságok | |
Törésmutató | poliaxiális kristályok, azaz 1,337, 1,461 és 1,462 |
Óvintézkedések | |
SGH | |
Veszély H360FD, H360FD : Károsíthatja a termékenységet. Károsíthatja a születendő gyermeket. |
|
WHMIS | |
D2A, D2A : Nagyon mérgező anyag, amely egyéb mérgező hatásokat okoz. Közzététel 0,1% -on osztályozási kritériumok szerint |
|
Bőr | lehetséges irritációk |
Szemek | lehetséges irritációk |
Lenyelés | Mérgező. Hányás és hasmenés kis adagokban, nagy adagokban végzetes |
Egység SI és STP hiányában. | |
A bórsav , más néven savas Bórsav vagy sav ortobórsav egy test szervetlen vegyület tapasztalati képlete H 3 BO 3 , vagy B szerkezeti (OH) 3 , korábbi nevén sassoline a központi Olaszország , felmerül természetesen forró fumaroles és betétek más kondenzált gőzök a toszkánai lagoniban . Ez a fehér szilárd anyag, néha enyhén színezett, triklinikus hálózatban kristályosodik . Gyöngyház pehelyben kristályosodott szilárd anyag formájában van.
Vízben meglehetősen enyhén oldódik, gyenge sav . Gyakran antiszeptikus, bár mérgező, rovarölő , neutronelnyelő anyagként használják az atomerőművekben az urán hasadási sebességének szabályozására , valamint más kémiai vegyületek prekurzoraként. Ez a Lewis-sav nevét egyik alkotórészéről, a bórról kapta, nyers képlete H 3 BO 3, vagy jobban tiszteletben tartja a kovalens B (OH) 3 kötések szerkezetét .
A molekuláris bórsav a szasszolit nevű természetes ásvány egyszerű bomlásából származhat, amelyet B (OH) 3 képlete ír lecsak hidrogénkötésekkel stabilizált bórsavsíkok összessége. Létezik kapunk színtelen kristályok formájában, vagy fehér por formájában, amely feloldódik a vízben .
Bórsav termelődik elsősorban borát érc által reakcióval kénsavval . A legnagyobb forrása a borátok a világ egy külszíni bánya Bór (in) .
Bórsav először elő Wilhelm Homberg (1652-1715) a bórax , az intézkedés alapján ásványi savak, és megkapta a nevét „sal sedativum Hombergi” .
A szabad sav natív vagy regenerált formában van jelen a felszínhez közeli gránit-batolitokban, például Toszkánában, a Lipari-szigeteken és Nevada-ban, szennyvize a földkéreg repedéseinek gőzével keveredik. A Toszkána , bórsav nyerjük fúvókák a túlhevített gőz ( 100 , hogy 215 ° C-on ) a vulkanikus eredetű, használt energiaforrásként; a gőz, hidrolizálva a borátokat a régió talajának mélyén, valójában bórsavat és különféle ásványi sókat tartalmaz. Ami szabadon kiszabadul a talajrepedésekből (soffioni), az egyszerűen a medencékben sűrűsödik (lagoni).
A bórsav vagy sói jelenlétét észlelték a tengervízben, és a növényekben is megtalálható, és különösen minden gyümölcsben, ahol a természetes rovarölő szer bizonyos szerepet játszhat.
Bórsav a végső bomlástermék (gyakran olyan erős sav) számos borátok: bórax , boracit , boronatrocalcite , colemanitban , borocalcite, ascharite , kaliborite, kernit , kurnakovite , pinnaite, pandermite , tunellite , larderellite, probertite, inderite , hydroboracite , stb. , hanem a Howlite és a bakerite, azon ásványi anyagok mellett, amelyek részben tartalmazhatnak bórsavat, mint például harkerit vagy szassolit .
Vízben hígítva a bórsavat, egy nagyon gyenge savat, borált víznek nevezzük.
A bórsav meglehetősen rosszul oldódik hideg vízben.
100 g vízben oldott tömeg (g) |
Hőfok |
---|---|
2.66 | 0 ° C |
3.57 | 10 ° C |
5.04 | 20 ° C |
6.6 | 30 ° C |
8.72 | 40 ° C |
11.54 | 50 ° C |
14.81 | 60 ° C |
16.73 | 70 ° C |
23.75 | 80 ° C |
30.38 | 90 ° C |
40,25 | 100 ° C |
A bórsav sokkal jobban oldódik forró vízben, különösen forrásban lévő vízben. A szokásos hőmérsékletű vízben feloldódik azzal a feltétellel, hogy finoman eloszlik a bórtartalomig, közel 4000 ppm-re, ahol a kristályosodás megindulása figyelhető meg.
Bórsav oldódik a glicerinben (glicerin), vagy 22,2 g a 100 g oldószer át 20 ° C-on , és 28 g át 25 ° C-on . Ugyancsak oldható metanolban , vagy 20,2 g a 100 g- át 25 ° C-on . Jelentősen kevésbé van etanolban ( 5,5 g / 100 g , 25 ° C-on ), etil-éterben ( 0,24 g / 100 g , 25 ° C-on ). Oldhatatlan acetonban .
Az (orto) bórsavat láncból vagy ciklikus (meta) borátokból , különösen boraxból állítják elő . Valójában a sósavval és a kénsavval lebomló reakciók képezik a bórsavat.
A bórsav a bór-szeszkvioxid , egy gyenge egybázisú sav hidratálásának terméke is , nevezetesen:
B 2 O 3 szilárd por + 3 H 2 O → 2 B (OH) 3 víz Sav-bázis tulajdonságA bórsav Lewis-sav , a hidroxil-ionokból fogadja el az elektronokat, következésképpen ionos szerkezetek kialakításával fogja el utóbbiakat: tetraéder, pentakordinált vagy bipiramid geometriai szerkezet, hexacoordin szerkezet stb.
Így a bórsav nem disszociál vizes oldatban, de savas aktivitása a vízmolekulákkal való kölcsönhatásának köszönhető:
B (OH) 3 + H 2 O → B (OH) 4 - + H + K a = 5,8 × 10 -10 mól / l ; pK a = 9,14.A poliborát-anionok pH 7,10-nél lassan képződnek, ha a bórkoncentráció 0,025 mol / l felett van. Ezek közül a legismertebb a ciklikus szerkezetű tetraborát-ion, amely az ásványi bóraxban található:
4B (OH) 4 - + 2H + → B 4 O 7 2- + 9H 2 OÖsszefoglalva, a bórsav lényegében gyenge egybázisú sav. Lehetőség van írási, a konvenció törlése egy vízmolekula H 2 0 vagy H 2 BO 3 - vizes a tetrahydroxyborate ion B (OH) 4 - , a sav-bázis egyensúlyok:
H 3 BO 3 vizes → H + vizes + H 2 BO 3 - vizes H 2 BO 3 - vizes → H 2 O + BO 2 - vizesBórsav lehet meghatározni, mint egy standard nátrium-hidroxid-oldattal, attól függően, hogy a reakció termelő nátrium-metaborát, a nátrium- sója metabórsavat :
H 3 BO 3 vizes + NaOH vizes → NaBO 2 vizes + 2 H 2 OEz az adagolás javítható a bórsavoldathoz polihidroxilezett szerves vegyületek, glicerin , mannit típusú , különféle cukrok stb. Hozzáadásával . , amelyek növelik a bórsav szilárdságát, és a gyakorlatban lehetővé teszik az adagolás végének pontos és pontos ismeretét.
Kémia a víz forráspontján és annál magasabb hőmérsékletenNevelkedett és tartjuk forraljuk át 100 ° C-on , a vizes oldat bórsav ad letét metabórsavat , itt írva egy egyszerűsített egyenértékű képlet:
B (OH) 3 aq forraláskor → HBO 2 + H 2 O gázA metabórsav vörösre hevítéssel bór-szeszkvioxiddá alakul, elveszítve a vízmolekula egyenértékét.
2 HBO 2 vörös, fűtött szilárd anyag → B 2 O 3 szilárd anyag + H 2 O gázA bórsav sói összetettek.
A 169 ° C és 171 ° C között megkezdett és általában 185 ° C körüli fokozatos átmenet által végrehajtott strukturális átalakulás következtében a száraz szilárd bórsav dehidrálódik, metabórsavat HBO 2 képezve . A metabórsav köbös kristály, fehér és kissé vízben oldódik. 236 ° C körül olvad, és 300 ° C fölé hevítve dehidrál, tetrabórsavat vagy pirobórsavat, H 2 B 4 O 7 -et képezve . A bórsav kifejezés ezen vegyületek bármelyikére utalhat. Valamivel magasabb hőmérsékleten bór-szeszkvioxid képződik .
Környezeti toxicitásáról keveset tudunk, kivéve azokat a rovarokat, amelyek ellen bizonyos országokban bizonyos felhasználásokra engedélyezett rovarirtóként használják. A rovarok a termékkel való érintkezés után megtisztulnak. A gyomrukra hat, ami körülbelül tíz nap alatt a rovar halálához vezet. Hatékonysága száraz helyeken több évig fennáll.
A bórsavat és sóit műtrágyaként használják a hagyományos és az ökológiai mezőgazdaságban. A bórhiány a leggyakoribb mikrotápanyag-hiány a világon, és jelentős termésveszteséget okoz a növényekben és a gyümölcsfákban.
Ezt fel lehet használni, mint egy antiszeptikus égési vagy vágások és néha használják, a kenőcsökben és kenőcsök vagy használják igen híg oldatban, mint egy szemöblítő ( bórsav víz ). Antibakteriális vegyületként a bórsavat a pattanások kezelésére is fel lehet írni . A búvárkodás során továbbra is a fül fertőtlenítőjeként használják, fülenként 2% bór-alkohol egy csepp sebességgel. Nátrium-borát, egy enyhe antiszeptikum, más megfelelő komponensekkel kombinálva, szintén alkalmazható külső használatra szembetegségek, például száraz szem esetén.
Gombaellenes szerBórsav lehet kezelésére használt élesztők és élesztőgomba -fertőzések , mint például a candidiasis (hüvelyi élesztőgomba -fertőzés) kitöltésével tojások borsav por, amely behelyezhető a vaginalis üregben lefekvés előtt 3-4 egymást követő éjszaka. Oldatban előírható az otitis externa ( fülfertőzés ) bizonyos formáinak kezelése embereknél vagy állatoknál. A vizeletpalackokban (vörös kupakban) található tartósítószer az Egyesült Királyságban bórsav.
A lábgomba megelőzésére is használják, a por zokniba vagy harisnyába történő behelyezésével.
Pufferelési megoldásA lítium-borát a só a lítium- bórsav a laboratóriumban használt, mint pufferoldat gél általánosan használt elektroforézis pufferben nukleinsavak (például a puffer- TBE , SB és LB). Használható DNS és RNS elektroforéziséhez gél- poliakrilamid és agaróz gél segítségével .
RovarirtóA bórsavat gyakran használják viszonylag kevéssé mérgező rovarölő szerként, csótányok , termeszek , hangyák , bolhák és sok más rovar irtására . Használható közvetlenül bolhák és csótányok poraként, vagy hangyákkal cukorral vagy zselével keverve . Számos kereskedelmi rovarölő szer összetevője is . Ebben a felhasználásban, különösen csótányok esetében, a bórsavat por formájában alkalmazzák a rovarok által gyakran látogatott területeken. A finom részecskék a rovarok lábához tapadnak, és ezután halálos kémiai égési sérüléseket okoznak. A bórsavat erre a célra a csótányokkal fertőzött városi területek lakónegyedében forgalmazzák.
A bór nagy kapacitással képes elnyelni a neutronokat , de azzal a hátránnyal, hogy egy bizonyos küszöbértéket meghaladóan növeli a víz radiolízisének kockázatát .
"E paraméterek egyikének enyhe módosítása, ha a küszöbérték közelében van, hirtelen megváltoztathatja a víz radiolízisét" . A bórsavat szokásosan használják , de egy bizonyos koncentráció felett (a küszöbérték változó, különféle paraméterek, például a hőmérséklet és a nyomás függvényében) a víz bomlása hirtelen előtérbe kerül, "hidrogén, d oxigén és hidrogén-peroxid képződésével. Ez a hirtelen jelenség a rekombináns H 2 és H 2 O 2 láncreakció mérgezésének köszönhető. Bizonyos esetekben telítési jelenség figyelhető meg: amikor az O 2 és a H 2 O 2 koncentrációjatúlságosan megnő, a láncreakció leáll. Ezt a telítettséget számítógépes szimulációk igazolták ” .
A borátot és a bórsavat használták:
2010 óta forgalmazását és használatát az alternatív termékek javára szabályozzák Európában, CMR reprotoxikus osztályozása és a REACH rendeletbe történő integrálása miatt .