/ Борная кислота. Борная кислота реферат


Реферат Борная кислота

скачать

Реферат на тему:

План:

Введение

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота) — слабая кислота, имеющая химическую формулу h4BO3.

структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную h3B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

1. Свойства

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

B(OH)3 + h3O → B(OH)4− + H+Ka = 5.8×10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная. Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]−. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

\mathrm{2NaOH + \ 4H_3BO_3 \longrightarrow \ Na_2B_4O_7 + \ 7H_2O} Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты: \mathrm{2NaOH + \ Na_2B_4O_7 \longrightarrow \ 4NaBO_2 + \ H_2O}

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведенным).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

3Н[В(ОН)4] ↔ Н+ + [В3О3(ОН)4]− + 5Н2O [В3О3(ОН)4]− + ОН− ↔ [В3О3(ОН)5]2−

Наиболее распространенной солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия, Na2B4O7 · 10h3O) (техническое название — бура).

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

\mathrm{H_3BO_3 + \ 3CH_3OH \longrightarrow \ 3H_2O + \ B(OCH_3)_3}

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

2. Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

3. Применение

Примечания

  1. СанПиН 2.3.2.1293-03. - www.alphavit.ru//regulations/additives/index.shtml

Литература

wreferat.baza-referat.ru

Технология борной кислоты — реферат

Пермский Национальный Исследовательский  Политехнический Университет

Кафедра Технологии Неорганических Веществ

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

 

Технология борной кислоты.

 

 

 

 

 

Выполнил  студент гр. ТНВ-09:             Витовская М.А.

                 Проверил преподаватель:

                                                                                            Островский С.В.

 

 

 

 

 

Пермь, 2012

Оглавление

Введение 4

1. Сырьевая база технологии 5

1.1. Получение борной  кислоты из буры. 6

1.2.Получение борной  кислоты из магниевых боратов. 6

1.3 Производство борной  кислоты из датолитового сырья 9

2. Современное состояние технологии 12

3. Перспективы развития и совершенствование технологии 15

Литература 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Борная кислота (ортоборная кислота) —слабая кислота, имеющая химическую формулу h4BO3.Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала  переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную h3B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты  являются смесью полиборных кислот общей  формулы Н3m-2nВmО3m-n.

Борная кислота применяется  во многих отраслях:

  1. Сырьевая база технологии

  В природе Борная кислота встречается в виде минерала сассолина, а также в термальных водах и природных рассолах, из которых ее экстрагируют спиртами или смесью полиолов, либо сорбируют неорганическими и органическими сорбентами. При получении Н3ВО3 из природных боратов их разлагают h3SO4 при 100°С и отфильтровывают нерастворимый остаток; фильтрат охлаждают до 15°С, выпавшие при этом кристаллы Н3ВО3 отделяют на центрифугах и сушат при температуре не выше 100°С.

Сырьем для производства борной кислоты в СССР служили, как известно, индерские бораты, содержащие кроме основного вещества, борного ангидрида, значительные количества окисей магния и кальция, а также глину, гипс, известняк и некоторые другие примеси. В соответствии с принятой на наших борнокислотных заводах технологией размолотую руду загружают в реактор, где обрабатывают серной кислотой и оборотными растворами разбавления, образующимися от промывки борной кислоты и шлама. Горячую суспензию из реактора ( реакторную пульпу) передавливают на фильтрпресс, где происходит отделение фильтрата от шлама. Отжатый на фильтр-прессе шлам содержит значительное количество борной кислоты и для ее отмывки репульпируется горячей водой. Полученная в результате репульпации шлама пульпа называется шламовой. Эту пульпу подвергают вторичной фильтрации на ленточных вакуум-фильтрах. Шлам на полотне ленточного фильтра дополнительно промывают водой. Маточные растворы и промывные воды направляют в головной реактор. Фильтрация шламовой, а в особенности реакторной пульп является операцией малопроизводительной и самой трудоемкой из всего процесса производства борной кислоты. При этой операции много рабочих занято тяжелым физическим трудом в атмосфере повышенной влажности и температуры. Кроме того, при фильтрации расходуется очень  много фильтровальных тканей, что сильно удорожает продукцию.

В издержках производства борной кислоты главное место занимают затраты на сырье и энергию, причем стоимость боратовой руды и кислоты ( серной и азотной) составляет 55 - 60 % основных расходов.

1.1. Получение борной кислоты  из буры.

При обработке буры кислотами  образуется борная кислота, например:

Na2B4O7 + h3SO4 + 5h3O = 4h4BO3 + Na2SO4

Кроме серной и соляной  кислот, можно применять и сернистую. В последнем случае через раствор  буры или через водную суспензию  содержащего буру минерала пропускают SO2 .

1.2.Получение борной кислоты  из магниевых боратов.

Ашарит - 2MgO*B2O3*h3O

Ашарит — распространённый минерал эндогенных месторождений  Борных руд и соленосных осадочных  толщ. Главный минерал эндогенных борных руд суанитового, котоитового, людвигитового и других типов. В  Канаде, КНДР и Марокко значительны  его концентрации в серпентинитах. В CCCР известны крупные скопления  Ашарита в галогенных толщах.

Серная кислота - h3SO4

Серная кислота — довольно сильный окислитель, особенно при  нагревании и в концентрированном  виде.

Сульфат магния - MgSO4

Используется как протрава для крашения тканей, отбелке бумаги. Лекарственное средство: слабительное при приеме внутрь, спазмолитическое при инъекционном введении. Используется для производства водостойкого цемента.

 

Магниевые бораты сравнительно легко и полностью разлагаются  серной, соляной, азотной и фосфорной  кислотами. Ашарит трудно и недостаточно полно разлагается сернистым  газом, а двуокисью углерода и  растворами бикарбоната и соды ашарит практически не разлагается. Разложение ашарита и гидроборацита серной кислотой идёт по следующим реакциям:

2MgO*B2O3*h3O + 2h3SO4 + aq = 2MgSO4 + 2h4BO3  + aq

CaO*MgO*3B2O3*6h3O+2h3SO4+aq = CaSO4+MgSO4 +6h4BO3 +aq

Присутствующие в породе примеси, реагируя с серной кислотой, превращаются в сернокислые соли. Скорость разложения ашарита резко  возрастает с повышением температуры  до 80°.

Борную кислоту получают следующим способом. Ашаритовую руду дробят, высушивают при температуре 400° во вращающейся барабанной печи топочным газом, затем размалывают. Боратовую муку разлагают в системе  реакторов с мешалками серной кислотой в течение 1часа при 90-95°. В 1-й реактор одновременно с мукой  подают 75-78%-ную серную кислоту, маточный раствор от кристаллизации борной кислоты, воду и промывную воду. Во избежание  выделения вместе с кристаллами  борной кислоты полуторных окислов  фильтрат, поступающий на кристаллизацию, должен быть слабокислым. Кристаллы  h4BO3  отделяют от маточного раствора  на центрифуге, на которой затем промывают чистой холодной водой-конденсатом. Промывную воду возвращают в реактор. Сушку борной кислоты во вращающейся сушилке с барабаном из нержавеющей стали осуществляют воздухом с температурой 90-100°.Более высокая температура сушки недопустима, так как вызывает потери кислоты и частичный переход её в метаборную кислоту.

Борная кислота способна флотироваться без специальных  реагентов. Суспензия боратовой  руды в маточном растворе после отделения  кристаллов сульфата магния разлагается  серной кислотой при 90-95°. Шлам отделяется и промывается, промывные воды возвращаются на разложение, а концентрированный  раствор охлаждается, причём из него выделяется смесь кристаллов борной кислоты и сульфата магния. При  разделении этой суспензии во флотационной машине борная кислота поступает  в пенный продукт, а сульфат магния-в хвосты.Пенный продукт подвергается нескольким перечисткам, а затем полученная борная кислота репульпируется в промывной воде, отфуговывается, промывается водой и высушивается.

1.3 Производство борной кислоты из датолитового сырья

Датолит при обычных условиях плохо разлагается щелочами, но хорошо сильными минеральными кислотами, такими, как серная, фосфорная, азотная и  соляная. Наиболее целесообразно использовать серную кислоту, так как она позволяет  перевести кальций датолита в  нерастворимый сульфат кальция.

Датолитовая руда разрабатываемого месторождения содержит 45 – 50% основного  минерала датолита. Сопутствующими минералами являются: кальцит (CaCO3), волластонит (CaO∙SiO2), гранат (3CaO∙Fe2O3 ∙3SiO2), геденбергит (CaO∙ FeO∙2SiO2), гизингерит (Fe2O3 ∙nSiO2∙mh3O), кварц( SiO2). При взаимодействии с серной кислотой они частично или полностью разлагаются. С целью сокращения расхода серной кислоты на разложение минералов пустой породы, руду обогащают, в результате чего содержание датолита повышается до 72 – 76%.

Таким образом, при разложении датолитового концентрата образуется борная кислота, сульфаты кальция и  железа(3) и гидротированная кремниевая кислота. Сульфат кальция ввиду  его малой растворимости выпадает в осадок, а сульфат железа, борная и кремниевая кислоты переходят  в раствор. Наличие в исходном сырье больших количеств кремниевой кислоты и переход ее в раствор  обуславливает образование геля, поглощающего много воды. В результате этого раствор борной кислоты становится интермицеллярной жидкостью, отделение которой от твердого остатка затруднено.

Для извлечения кислоты студнеобразную массу необходимо подсушить, т.е. вызвать  старение геля. При этом объем геля резко меняется. Практическое применение нашел способ подсушки реакционной  массы. Ввиду способности массы  к налипанию, требуется смешивание ее со значительными количествами подсушечной  массы. Это малоэффективно, так как  существенно снижает производительность сушильного агрегата. По этой причине  от такого способа пришлось отказаться, а разложение концентрата стали  проводить в типовой суперфосфатной камере непрерывного действия.

Благодаря теплоте реакции  концентрата с серной кислотой масса  в камере разогревается до 110 - 125°с. За время пребывания в камере гель частично обезвоживается, стареет, а сама масса затвердевает и вырезается из камеры в виде рассыпчатого продукта. В процессе его выщелачивания образуется удовлетворительно фильтрующаяся суспензия. Но процесс фильтрации ограничен по времени, фильтровальная ткань загипсовывается, происходит это из–за неполной гидратации сульфата кальция. Для завершения гидратации до процесса фильтрования разработан режим выщелачивания, по которому сначала суспензию выдерживают при 45 - 55°с в течении 15 – 60 мин., после чего температуру повышают до 85 - 90 °с.

Комбинацией перечисленных  приемов удается положительно решить основной вопрос сернокислотного способа  переработки датолитового сырья  – отделение борной кислоты от кремниевой и разделение полученного  раствора и гипсо – кремнеземистого  остатка – шлама.

Концентрат упаковывают  в бумажные мешки вместимостью на 50 килограмм и транспортируют в  крытых железнодорожных вагонах  либо в резинокордные контейнеры вместимостью на 2000 килограмм. На предприятии  концентрат поступает в цех борной кислоты по трубопроводу в виде водной суспензии. При производстве борной кислоты применяют серную кислоту  собственного производства, полученную контактным методом, с содержанием h3SO4 около 93%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Современное состояние технологии

 

На сегодняшний день в СНГ  существует 3 крупнейших производителя  борной кислоты.

1. ЗАО Горно-химический комбинат "Бор" (Дальнегорск, Приморский  край, РФ)

2. ОАО "Южно-Уральский криолитовый  завод" (Кувандык, Оренбургская обл., РФ)

3. ОАО "Индербор" (Атырауская  обл., Республика Казахстан)

Технические характеристики борной кислоты.

Наименование показателя

Марка А

Марка Б

Марка В

1. Внешний вид 

Мелкий кристаллический  сыпучий порошок белого цвета

2. Массовая доля, %:

 

борной кислоты (h4BO3), %, не менее

99,9

99,90 

99,6

хлоридов (Сl–), %, не более

0,0001

0,001

-

сульфатов (SO42-), %, не более

0,0005

0,008

0,2

      железа (Fe), %, не более

0,0002

0,0005

0,002

   тяжелых металлов (Pb), %, не более

0,0005

0,001

0,001

остатка, не растворимого в  воде, %, не более

Должна

выдерживать

испытание

0,005

0,01

кальция (Ca), %, не более

0,001

0,005

-

  мышьяка (As), %, не более

0,0001

0,0002

фосфатов (PO43-), %, не более

0,001

0,001 

myunivercity.ru

Реферат Гидроксид бора

скачать

Реферат на тему:

План:

Введение

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота) — слабая кислота, имеющая химическую формулу h4BO3.

структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную h3B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

1. Свойства

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

B(OH)3 + h3O → B(OH)4− + H+Ka = 5.8×10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная. Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]−. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

\mathrm{2NaOH + \ 4H_3BO_3 \longrightarrow \ Na_2B_4O_7 + \ 7H_2O} Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты: \mathrm{2NaOH + \ Na_2B_4O_7 \longrightarrow \ 4NaBO_2 + \ H_2O}

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведенным).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

3Н[В(ОН)4] ↔ Н+ + [В3О3(ОН)4]− + 5Н2O [В3О3(ОН)4]− + ОН− ↔ [В3О3(ОН)5]2−

Наиболее распространенной солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия, Na2B4O7 · 10h3O) (техническое название — бура).

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

\mathrm{H_3BO_3 + \ 3CH_3OH \longrightarrow \ 3H_2O + \ B(OCH_3)_3}

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

2. Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

3. Применение

Примечания

  1. СанПиН 2.3.2.1293-03. - www.alphavit.ru//regulations/additives/index.shtml

Литература

wreferat.baza-referat.ru

Реферат Ортоборная кислота

скачать

Реферат на тему:

План:

Введение

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота) — слабая кислота, имеющая химическую формулу h4BO3.

структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную h3B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

1. Свойства

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

B(OH)3 + h3O → B(OH)4− + H+Ka = 5.8×10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная. Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]−. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

\mathrm{2NaOH + \ 4H_3BO_3 \longrightarrow \ Na_2B_4O_7 + \ 7H_2O} Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты: \mathrm{2NaOH + \ Na_2B_4O_7 \longrightarrow \ 4NaBO_2 + \ H_2O}

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведенным).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

3Н[В(ОН)4] ↔ Н+ + [В3О3(ОН)4]− + 5Н2O [В3О3(ОН)4]− + ОН− ↔ [В3О3(ОН)5]2−

Наиболее распространенной солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия, Na2B4O7 · 10h3O) (техническое название — бура).

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

\mathrm{H_3BO_3 + \ 3CH_3OH \longrightarrow \ 3H_2O + \ B(OCH_3)_3}

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

2. Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

3. Применение

Примечания

  1. СанПиН 2.3.2.1293-03. - www.alphavit.ru//regulations/additives/index.shtml

Литература

wreferat.baza-referat.ru

Реферат Гидроксид бора

скачать

Реферат на тему:

План:

Введение

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота) — слабая кислота, имеющая химическую формулу h4BO3.

структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную h3B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

1. Свойства

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

B(OH)3 + h3O → B(OH)4− + H+Ka = 5.8×10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная. Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.

При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]−. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

\mathrm{2NaOH + \ 4H_3BO_3 \longrightarrow \ Na_2B_4O_7 + \ 7H_2O} Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты: \mathrm{2NaOH + \ Na_2B_4O_7 \longrightarrow \ 4NaBO_2 + \ H_2O}

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведенным).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

3Н[В(ОН)4] ↔ Н+ + [В3О3(ОН)4]− + 5Н2O [В3О3(ОН)4]− + ОН− ↔ [В3О3(ОН)5]2−

Наиболее распространенной солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия, Na2B4O7 · 10h3O) (техническое название — бура).

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

\mathrm{H_3BO_3 + \ 3CH_3OH \longrightarrow \ 3H_2O + \ B(OCH_3)_3}

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

2. Нахождение в природе

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

3. Применение

Примечания

  1. СанПиН 2.3.2.1293-03. - www.alphavit.ru//regulations/additives/index.shtml

Литература

www.wreferat.baza-referat.ru

Кислота борная

Бесцветные, блестящие, слегкажирные на ощупь чешуйки или мелкий кристаллический порошок. Растворимав холодной (1:25) и легко (1:4) - в кипящей воде, растворима (1:25) вспирте. Водные растворы имеют слабокислую реакцию. Кислота борнаяобладает антисептической активностью. При местном применении (в видемази) оказывает также антипедикулезное действие. Препарат хорошопроникает через кожу и слизистые оболочки, особенно у детей раннеговозраста; медленно выводится из организма и может накапливаться ворганах и тканях. Ранее борной кислотой широко пользовались в качествеантисептического средства у взрослых и детей. В последнее время, всвязи с выявленными побочными явлениями, внесены ограничения к ееприменению. Применяют кислоту борную у взрослых. Назначают в виде 2 %водного раствора для промывания конъюнктивального мешка приконъюнктивитах; 3 % раствором пользуются для примочек при мокнущейэкземе, дерматитах. Спиртовыми растворами 0,5 %, 1 %, 2 % и 3 %пользуются в виде капель с при остром и хроническом отите (турунды,смоченные раствором, вводят в слуховой проход), а также для обработкипораженных участков кожи при пиодермии, экземе, опрелостях. Раствор10 % в глицерине применяют для смазывания пораженных участков кожи приопрелостях, а также при кольпитах. После операций на среднем ухе,иногда пользуются инсуффляцией порошка борной кислоты. Для леченияпедикулеза применяют 5 % борную мазь. При использовании кислотыборной, особенно при передозировке и длительном применении и принарушениях функции почек, возможно возникновение острых ихронических токсических реакций: тошноты, рвоты, диареи, кожной сыпи,десквамации эпителия, головной боли, спутанности сознания, судорог,олигу- рии, в редких случаях - шокового состояния. Применение кислотыборной противопоказано больным с нарушениями функции почек, кормящимматерям для обработки молочных желез, детям (в том численоворожденным), беременным и лицам с индивидуальной непереносимостью.Не следует наносить препараты кислоты борной на обширные поверхноститела. Формы выпуска: порошок в пакетах по 10 и 25 г; 0,5 % ; 1 % ; 2 %и 3 % спиртовые растворы во флаконах по 10 мл; 10 % раствор вглицерине во флаконах по 25 мл. Водные растворы готовят из порошка extempore. Хранение: в защищенном от света месте. Раствор кислоты борнойспиртовой (Solutio Acidi borici spirituosa 0,5 % , 1 % ; 2 % ; 3 % ; 5%). Содержит 0,5; 1; 2; 3 или 5 г кислоты борной, спирта этилового 70% до 100 мл. Применяют как антисептическое средство в виде ушныхкапель по 3 - 5 капель 2 - 3 раза в день. Форма выпуска: во флаконахпо 10 мл. Раствор кислоты борной 10 % в глицерине (Solutio Acidiborici 10 % in glycerino). Выпускается во флаконах по 25 г. Линиментборно-цинковый (Linimentum Boro-zincatum). Состав: кислоты борной 1 г,цинка окиси 10 г, масла подсолнечного 40 г. Применяют наружно, какантисептическое и подсушивающее средство. Выпускается в стеклянныхбан- ках по 25 и 50 г. Паста борно-цинко-нафталанная (Pasta Boro-zinci-naphthalani). Состав: кислоты борной 5 г, цинка окиси икрахмала по 25 г, мази нафталанной 45 г. Выпускается в стеклянныхбанках по 50 и 100 г. См. также Раствор > (см. Фенол). В качествеместного антисептического и обезболивающего средства (при невралгиях,миозитах) выпускается также раствор, содержащий кислоты бор- ной 3 г,новокаина 2 г, спирта этилового 70 % до 100 мл. Паста Теймурова (PastaTeimurovi). Состав: кислоты борной и натрия: тетрабората по 7 г,кислоты салициловой 1,4 г, цинка окиси 25 г, гексаме- тилентетрамина3,5 г, раствора формальдегида 3,5 г, свинца ацетата 0,3 г, талька 25г, глицерина 12 г, масла мятного 0,3 г, воды дистиллированой 12 г,эмульгатора 3 г. Применяют наружно (как дезинфицирующее, подсушиваю-щее, дезодорирующее средство) при потливости, опрелости кожи. Формавыпуска: в тубах или банках по 50 г. Мазь борная (Unguentum Acidiborici 5 %). Вазелин борный. Содержит кис- лоты борной 5 и вазелина 95частей. Применяют наружно, как умеренно действующее антисептическоесредство. Основное применение имеет в качестве антипедикулезногосредства (см. также Ниттифф). Наносят мазь при вшивости на волосистуючасть головы по 10 - 15 - 25 г (в зависимости от степени зараженности,густоты и длины волос). Через 20 - 30 мин смывают теплой проточнойводой с применением мыла или другого моющего средства. Тщательновычесывают частым гребнем. Нельзя наносить мазь на покрытые волосамиучастки в случае острых вос- палительных заболеваний кожи. Следуетизбегать попадания мази в глаза (в случае попадания, следует протеретьглаза ватным или марлевым тампоном и тщательно промыть теплой водой).Форма выпуска: банки по 25 г. Хранение: список Б. В защищенном отсвета месте. Мазь солидоловая (по прописи Н.Ф. Рыбакова) (UnguentumSolidoli). Содержит кислоту борную, масло , канифоль сосновую, известьгидратную, вазелин медицинский, воду дистиллированную. Обладаеткератолитическим эффектом. Применяют для лечения псориаза. Втирают вочаги поражения (по направле- нию роста волос) 1 - 2 раза в день. Налокти и голени после втирания накла- дывают вощаную бумагу. Один раз в2 - 3 дня больной принимает ванну или душ с мылом. При появлениифолликулитов, втирания прекращают на 7 - 10 дней и делают ванны смылом. Форма выпуска: в банках по 40 и 100 г и в тубах по 40 г.Хранение: в прохладном месте.

< Предыдущая Следующая >
 

www.medportal.gomel.by

Борная кислота

  1. Общие сведения.

Формула:

Н3ВО3

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота)  — слабая кислота.

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы  соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Метаборная кислота  также предствляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях - наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту , затем в тетраборную . При дальнейшем нагревании обезвоживается доборного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.

Общие

Систематическое наименование: Ортоборная кислота

Молярная масса: 61,83 г/моль

Плотность: 1,435 (15 °С) г/см3

Температура плавления: 170.9 °C, 444 K, 340 °F

Температура кипения: 300 °C, 573 K, 572 °F

Растворимость в воде (г/100мл):

2.52 (0 °C)

4.72 (20 °C) 5,74 (25 °C) 19.10 (80 °C)

27.53 (100 °C)

  1. Получение.

Для получения химически чистой борной кислоты к раствору 1 ч. буры в 4 ч. горячей воды прибавляют столько соляной кислоты, чтобы жидкость сильно окрашивала лакмус в красный цвет; по охлаждении почти вся борная кислота выделяется в виде тонких чешуек, которые отделяют от маточного раствора отжиманием и окончательно очищают перекристаллизацией.

Na2B4O7 + 2НСl+5Н2O=4В (ОН) 3+2NаСl.

Борная кислота кристаллизуется из воды в перламутровых просвечивающих листочках, жирных на ощупь, уд. веса 1, 434 (при 15? Ц.) ; 1 ч. кислоты растворяется в 25, 6 ч. воды при 15 и в 2, 9 ч. кипящей воды; вещество растворимо также в летучих эфирных маслах и в алкоголе, с парами которого летит при нагревании, образуя сложные эфиры; алкогольный раствор свободной кислоты (или солей ее в присутствии серной кислоты) горит зеленым пламенем, что служит для открытия борных соединений (при этом опыте следует избегать медных солей и солей хлористоводородной кислоты, также окрашивающих пламя спирта в зеленый цвет).

  1. Качественный анализ.

    1. Аналитические реакции на борат-ион.

1. С групповым реагентом BaCl2 + CaCl2

2. С куркумовой бумагой (ГФ).

Куркумовая бумага, смоченная раствором тетрабората натрия (или ортоборной кислоты) и несколькими каплями разбавленной хлороводородной кислоты, окрашивается при высушивании в розовый цвет, переходящий в зеленовато-чёрный при дальнейшем смачивании бумаги раствором аммиака. Мешают анионы-окислители, обесцвечивающие куркумовую бумагу.

3. Реакция этерификации с этиловым спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты.

Na2B4O7 + h3SO4 + 5 h3O Na2SO4 + 4 h4BO3

h4BO3 + 3 C2H5OH B(OC2H5)3 + 3 h3O

Методика: 0,2 г борной кислоты (или тетрабората натрия) помещают в фарфоровую чашку. Для дробного открытия выпаривают досуха 1 см3 испытуемого раствора в фарфоровой чашке, прибавляют 1 см3 концентрированной серной кислоты, 3 см3 этанола и перемешивают. При зажигании смесь горит пламенем, окаймленным зелёным цветом. Выполнению реакции мешают хлорид-, бромид-, иодид-ионы. Их удаляют выпариванием с серной кислотой до появления "белого дыма".

  1. Инструментальный анализ.

    1. Электро-химические методы анализа.

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРОВОДОРОДНОЙ И БОРНОЙ КИСЛОТ ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ

Определение компонентов смеси в растворе основано на дифференцированном титровании их раствором гидроксида натрия с фиксированием двух точек эквива­лентности по резкому скачку потенциала. В качестве индикаторного используют стеклянный электрод, электрода сравнения –хлорсеребряный.

Борная кислота является очень слабой кислотой (Кд = 6,4 ´ 10-10 ), поэтому её пе­реводят в более сильную глицероборную кислоту (Кд » 10-7).

Первый скачок титрования соответствует нейтрализации сильной хлороводород­ной кислоты:

HCl + NaOH = NaCl + Н2О

М HCl = 36,45 г/моль

Затем добавляют глицерин, образуется глицероборная кислота.

Второй скачок титрования соответствует нейтрализации глицероборной кислоты:

М Н3ВО3 = 61,81 г/моль

МЕТОДИКА

2-4 см3 анализируемого раствора (индивидуальное задание) помещают в ста­кан вместимостью 50 см3 с магнитным стержнем, добавляют дистиллированную воду до объёма, обеспечивающего условия работы.

Бюретку заполняют 0,1 моль/дм3 раствором гидроксида натрия, закрепляют штатив. Стакан с анализируемым раствором устанавливают на столик электромагнитной мешалки, погружают в раствор электроды и приступают к титрова­нию. Проводят ориентировочное и точное титрования согласно общих указаний. В процессе титрования фиксируют первый скачок титрования, затем к раствору прибав­ляют 10 см3 глицерина, нейтрализованного по фенолфталеину и продолжают титро­вать, фиксируя второй скачок титрования по резкому изменению потенциала. Резуль­таты измерений заносят в таблицы.

Расчёт результатов

По интегральному или дифференциальным графикам (по указанию прелодавателя) находят:

  1. объём титранта, соответствующий первому скачку титрования, прореагировавший с хлороводородной кислотой (V1).

  2. объём титранта, соответствующий второму скачку титрования (Voбщ). Тогда: V2 NaOH = (Vобщ – V1) израсходован на титрование Н3ВО3.

  1. Применение.

Борное удобрение

В лабораториях применяют для приготовления буферных растворов

В медицине — как самостоятельное дезинфицирующее средство(Инструкция по приминению). Также на основе борной кислоты производятся различные комбинированные препараты (группа АТХ D08AD), например, паста Теймурова.

В фотографии — в составе мелкозернистых проявителейи кислых фиксажейдля создания слабой кислотной среды.

В быту раньше использовалась для борьбы с тараканами.

В пищевой промышленности — зарегистрирована как пищевая добавкаE284(на территории России эта добавка не входит в список разрешённых к применению[1]).

В игре Новусборной кислотой натирают игровой стол для лучшего скольжения фишек.

На АЭС в качестве поглотителя нейтронов, растворенного в теплоносителе.

  1. Список литературы.

  1. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Москва, 1972;

  2. Методическое указание «Инструментальные методы анализа», Пермь, 2004;

  3. Методическое указание «Качественный химический анализ», Пермь, 2003;

  4. Методическое указание «Количественный химический анализ», Пермь, 2004;

  5. Прозоровский. В. КОВАРНАЯ БОРНАЯ КИСЛОТА. Журнал "Наука и жизнь" №11, 2003 год http://www.nkj.ru/archive/articles/3604/;

  6. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник, Ленинград, 1991;

  7. «Большая советская энциклопедия».

studfiles.net


Смотрите также