-
氧化硼
鎖定
- CAS登錄號
- 1303-86-2 [4]
- EINECS登錄號
- 215-125-8 [4]
- 熔 點
- 450 ℃ [4]
- 外 觀
- 白色蠟狀固體
- 危險性符號
- R36/37/38 [4]
氧化硼理化性質
1、性狀: 無色玻璃狀晶體或粉末。
2、密度(g/mL,25/4℃): 1.812(無定形)、2.46(結晶)
5、溶解性:溶於水,生成硼酸。溶於酸、鹼溶液。
氧化硼結構
玻璃狀氧化硼(g-B2O3)很可能是一種由許多三角形BO3單元通過共用氧原子部分有序連接而成的網絡結構,其中以硼氧相間的六元環B3O3佔優勢。該六元環中,硼原子為三配位,氧原子為二配位。該玻璃體在325-450 °C時軟化,其密度隨受熱情況而有一個變化範圍。加熱時,玻璃體氧化硼結構中的無序度增加。超過450 °C時會產生有極性的-B=O基。高於1000 °C時,氧化硼蒸氣則全部由B2O3單體組成,其結構為角形的 O=B-O-B=O。
常壓下使液態的氧化硼在200-250°C範圍內結晶,可以形成普通的六方晶系氧化硼(α-B2O3),其結構幾乎全部由三角形的BO3單元組成。
在22000atm和400°C時,α-B2O3轉變為高温高壓型的單斜晶體β-B2O3。該轉變過程類似於石英在高壓下到柯石英的轉化。除此之外,β-B2O3也可以由液態氧化硼在40000atm和600°C時結晶得到。
β-B2O3的體積模量很大(K=180GPa)。g-B2O3和β-B2O3的維氏硬度分別為1.5GPa和16GPa。
氧化硼性質與穩定性
1、如果遵照規格使用和儲存則不會分解,未有已知危險反應,避免水分、潮濕。
2、表面有滑膩感,無味。可溶於酸、乙醇、熱水,微溶於冷水。對熱穩定,白熱時也不被碳還原,但鹼金屬以及鎂、鋁皆能使之還原成單質硼。加熱至600 ℃時,可變成黏性很大的液體。在空氣中可強烈地吸水,生成硼酸。可與若干種金屬氧化物化合而形成具有特徵顏色的硼玻璃,能與鹼金屬、銅、銀、鋁、砷、銻、鉍的氧化物完全混溶。有毒。
3、晶狀硼酸製得的三氧化二硼是一種白色、多孔、微微熔結的物質。它很容易被粉碎,不過在操作中必須排除大氣中的水汽。該三氧化二硼有很高的反應性,當與水汽接觸時會放出熱量併發噝噝聲。
氧化硼製備方法
1、常壓法
將硼酸送入加熱釜內,升温,硼酸徐徐脱水。當温度升到107.5℃時變為偏硼酸(HBO2),升温到150~160℃時轉變為四硼酸(H2B4O7),650℃以上則熔體產生大量泡沫,最終將温度保持在800~1000℃,灼燒脱水到物料呈紅色並不再鼓泡為止。熔料相對密度為1.52。這時開啓抽絲機進行抽絲,温度控制在700~900℃。然後將抽絲機上的氧化硼絲用退切機切斷,包裝,得氧化硼成品。其反應方程式如下:
2、真空法
將硼酸置於不鏽鋼盤中,放入烘箱內先烘1.5h,再升温至150℃,加熱4h。加熱過程中要經常翻動,使其脱水均勻。接着將物料移出,冷卻,粉碎,然後置於真空烘箱中,保持密封,在220℃下加熱1.5h,再升温至260℃,並加熱4h。再將物料冷卻、粉碎,放入管式爐中,加熱温度控制在280℃,在真空下脱水4h,製得氧化硼產品。
3、將晶狀的硼酸裝在一隻小皿中。放在裝有五氧化二磷的乾燥反應器中並在真空下加熱至200℃使之完全脱水。水真空泵提供的真空度已夠用了,但最好採用較高真空度的真空泵。重要的是温度要慢慢地升高到200℃,否則硼酸會熔結起來而妨礙水汽的進一步逸散。所用的量越大,在200℃下加熱的時間應越長,有時保温達4h以上,脱水才能完全。對於3g硼酸,加熱1h就夠了。另外,在温度保持不超過200℃的條件下,可以在乾燥空氣流中進行硼酸的脱水。所用乾燥空氣是將空氣通過硫酸,然後再通過五氧化二磷或多孔性氧化鋇進行乾燥而得
[3]
。
氧化硼應用領域
1、硅酸鹽分析中測定二氧化硅和鹼,吹管分析,分解硅酸鹽的助熔劑。
2、用作硅酸鹽分解時的助熔劑,半導體材料的摻雜劑,耐熱玻璃器皿和油漆耐火添加劑。是製取元素硼和各種硼化合物的原料。
3、在冶金工業上用於合金鋼的生產。
4、可用作有機合成的催化劑,高温用潤滑劑的添加劑以及化學試劑等。
氧化硼分子結構數據
1、摩爾折射率:無可用的
2、摩爾體積(cm3/mol):無可用的
3、等張比容(90.2K):無可用的
4、表面張力(dyne/cm):無可用的
5、介電常數:無可用的
6、極化率(10-24cm3):無可用的
氧化硼計算化學數據
8、同位素原子數量:0
[4]
氧化硼生態學數據
對水是稍微有危害的,不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或者污水系統,若無政府許可,勿將材料排入周圍環境。
氧化硼毒理學數據
1、急性毒性:小鼠引入腹膜LD50:1868mg/kg小鼠口經LD50:3163mg/kg,小鼠經口LD50:3163mg/kg。
2、可刺激鼻、眼及皮膚,引起結膜炎、紅疹。
氧化硼貯存方法
1、保持貯藏器密封、儲存在陰涼、乾燥的地方,確保工作間有良好的通風或排氣裝置,遠離火種、熱源。