Тетраборат натрия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Тетраборат натрия
Tetraborate-ion-3D-vdW.png
Borax.jpg
Общие
Традиционные названия бура, боракс
Хим. формула Na2B4O7
Физические свойства
Состояние кристаллы
Молярная масса 201,22 г/моль
Плотность 2,37 ± 0,01 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 664 °C (β-модификация)
710 °C (γ-модификация)
 • кипения 1575 °C
Давление пара 0 ± 1 мм рт.ст.[1]
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 3,2 г/100 мл (25 °C)
10,5 г/100 мл (50 °C)
 • в этаноле 0,05 г/100 мл
 • в ацетоне 0,006 г/100 мл
Классификация
PubChem
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E285
RTECS VZ2275000 и ED4588000
ChemSpider
Безопасность
NFPA 704
Огнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 1: Воздействие может вызвать лишь раздражение с минимальными остаточными повреждениями (например, ацетон)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
0
1
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Тетрабора́т на́трия («бура́», «боракс» (от лат. borax)) — неорганическое соединение, натриевая соль борной кислоты с химической формулой Na2B4O7, наиболее распространённое и используемое соединение бора, образует несколько кристаллогидратов, широко применяется в промышленности.

Физические свойства[править | править код]

Имеет две метастабильные модификации: β и γ. β-модификация является ромбической с температурой плавления 664 °C, γ-модификация — моноклинная с температурой плавления 710 °C. Температура кипения — 1575 °C. Расплав застывает в стекловидную массу с плотностью 2,36 г/см3[2].

Химические свойства[править | править код]

Растворимость в воде составляет 3,2 г / 100 мл (25 °C), 10,5 г / 100 мл (50 °C), в этаноле — 0,05 г / 100 г (25 °C), ацетоне — 0,006 г / 100 г (25 °C), не растворим в диэтиловом эфире и глицерине. Реагирует с метанолом при растворении с образованием бороорганических соединений[2].

Образует несколько кристаллогидратов с разным содержанием воды. Эти кристаллогидраты и безводный тетраборат натрия Na2B4O7 обычно называют «бура́». Примеры кристаллогидратов:

  • пентагидрат (Na2B4O7·5H2O), так называемая «ювелирная бура», используется при пайке ювелирных изделий;
  • декагидрат (Na2B4O7·10H2O).

Однако наиболее часто «буро́й» называют декагидрат Na2B4O7·10H2O. Эта соль представляет собой прозрачные кристаллы с молярной массой 381,43 г/моль, имеющие хорошую растворимость в тёплой воде[3]. При нагревании свыше 400 °C полностью теряет кристаллизационную воду.

Так как тетраборат натрия является солью слабой кислоты и сильного основания, в воде гидролизуется. Водный раствор тетрабората натрия имеет щелочную реакцию.

Взаимодействует с сильными кислотами, образуя соответствующую соль и борную кислоту:

Многие соли металлов борной кислоты нерастворимы в воде и при взаимодействии в растворе их растворимых солей с тетраборатом натрия образующиеся бораты выпадают в осадок. На этом основано применение буры для «умягчения» воды:

С оксидами многих переходных металлов бура при сплавлении образует разнообразно окрашенные соединения — бораты «перлы буры». По окраске перлов можно судить о качественном химическом составе пробы.

Окрашивает пламя горелки в зелёный цвет (характерная реакция на соединения бора)[3].

Получение[править | править код]

Десятиводную соль Na2B4O7·10H2O получают из природных минералов, например, буры или кернита, осуществляя их перекристаллизацию. Также для этой цели применяют химическое взаимодействие некоторых природных боратов (ашарита и улексита) с карбонатом или гидрокарбонатом натрия[2].

Может быть получен реакцией карбоната натрия и борной кислоты при нагреве, пропусканием углекислого газа через растворметабората натрия[2].

Применение[править | править код]

Тетраборат натрия применяется:

  • как сырьё для получения борной кислоты и различных соединений бора[2];
  • в производстве эмалей, глазурей, оптических и цветных стёкол, различных керамик[2];
  • при пайке и плавке металлов в составе флюса[2];
  • в бумажной и фармацевтической промышленности;
  • в производстве строительных материалов как компонент антисептика для изготовления целлюлозного утеплителя «Эковата»
  • как дезинфицирующее и консервирующее средство[2];
  • для приготовления буферных растворов;
  • в аналитической химии:
    • как стандартное вещество для определения концентрации растворов кислот;
    • для качественного определения оксидов металлов (по цвету перлов);
  • в фотографии — в составе медленно действующих проявителей в качестве слабого ускоряющего вещества[3];
  • как компонент моющих средств[2];
  • как компонент косметики;
  • как инсектицид в отравленных приманках для уничтожения тараканов.

В 1977 году мировое производство тетрабората натрия составило 1,5 млн тонн[2].

Нахождение в природе[править | править код]

Существуют многочисленные минералы, содержащие тетраборат натрия. К ним относятся:

  • бура (боракс, тинкал) — минерал состава Na2B4O7·10H2O — декагидрат тетрабората натрия;
  • кернит — тетрагидрат тетрабората натрия — Na2В4О7·4Н2О;
  • многочисленные минералы класса боратов, в которых помимо оксидов натрия и бора содержатся другие металлы, — кальций, магний, железо и др.;
  • кристаллогидраты тетрабората натрия выпадают в осадок при пересыхании некоторых бессточных, сезонно пересыхающих солёных озёр, например, в озере Серлс, расположенном в пустыне Мохаве в США, и некоторых озёр в Турции.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]