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四硼酸鈉

鎖定
四硼酸鈉是一種無機化合物,分子式為Na2B4O7,是重要的含硼礦物及硼化合物。四硼酸鈉為無色或白色的結晶性粉末,溶於水。 [3] 
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。
中文名
四硼酸鈉
外文名
sodium tetraborate
別    名
無水硼砂 [3] 
化學式
Na2B4O7
分子量
201.22
CAS登錄號
1330-43-4 [3] 
EINECS登錄號
215-540-4 [3] 
熔    點
741 ℃ [3] 
沸    點
1575 ℃ [3] 
水溶性
溶於水 [3] 
密    度
2.367 g/cm³ [3] 
外    觀
無色或白色的結晶性粉末 [3] 
應    用
清潔劑、化妝品、殺蟲劑等

四硼酸鈉理化性質

1.性狀:無色或白色的結晶性粉末,無臭。
2.密度:2.367 g/mL at 25 °C(lit.)
3.熔點:741 °C(lit.)
4.沸點:1575℃
5.折射率:1.501
6.溶解性:溶於水、甘油,不溶於乙醇。易風化。 [3] 

四硼酸鈉製備方法

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 [1] 
鹼性較弱(pH<9.6)時,則生成四硼酸鹽:
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℃可脱水成無水四硼酸鈉,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:
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,且隨温度的升高而加大,在水溶液中易水解而顯鹼性,硼酸鹽水解反應如下:
加鹼平衡向左移動,可用硼酸硼酸鹽,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:

四硼酸鈉應用領域

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、琺琅和瓷釉的原料,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 [2] 

四硼酸鈉計算化學數據

1.氫鍵供體數量:7
2.氫鍵受體數量:14
3.可旋轉化學鍵數量:0
4.拓撲分子極性表面積(TPSA):14
5.重原子數量:20
6.表面電荷:0
7.複雜度:0
8.同位素原子數量:0
9.確定原子立構中心數量:0
10.不確定原子立構中心數量:0
11.確定化學鍵立構中心數量:0
12.不確定化學鍵立構中心數量:0
13.共價鍵單元數量:20 [3] 

四硼酸鈉穩定性

如果遵照規格使用和儲存則不會分解,未有已知危險反應,避免氧酸、水分/潮濕。吸濕性較強。溶於水,慢慢溶於甲醇,可形成濃度為13%~16%的溶液。 [3] 

四硼酸鈉貯存方法

應貯存在乾燥清潔的庫房中,避免雨淋或受潮。應裝在篷車、船艙或帶篷汽車內運輸,防雨淋。不應與潮濕物品或其他有色物料混合堆放。 [3] 
參考資料