硼砂
硼砂CAS登录号1303-96-4 英文名borax 化学式Na2B4O7·10H2O 分子量381.37
硼砂熔点约880℃ 沸点1575℃ 水溶性 可溶于水 密度 1.69~1.72 闪点119
硼砂外观 白色细小结晶体 危险性描述 如摄入过多可导致中毒 比重1.73
硼砂别称: 四硼酸钠(十水),月石砂,黄月砂,四硼酸钠。
硼砂用途 用于yz玻璃,釉药,焊药的制造,作有色金属和合金的助熔剂等。 硼砂球实验。 用作水溶性胶黏剂的增调剂。可用作木材防腐剂,印染、纺织业的防腐剂、医用消毒剂及土壤消毒剂和除草剂。大量用于玻璃及搪瓷行业,用于制造玻璃、特种玻璃、光学玻璃、玻璃纤维。也是制造硼酸、硼酸盐、各种硼化物、硼砂皂等的主要原料。用作金属焊接剂、珠宝黏结剂、洗涤助剂、胶木及烟草干燥剂等。 用作乳化剂,用于雪花膏。有较弱的防腐力。在雪花膏类化妆品中作碱性中和剂,代替氢氧hua钾。严禁用于食品。
硼砂物化性质
工业上硼砂一般被写作Na2B4O7·10H2O,但其分子式为Na2B4O5(OH)4·8H2O。阴离子的结构是由两个BO4四面体和两个BO3单元组成,即四硼酸根离子。
无色半透明晶体或白色结晶粉末。无臭,味咸。350-400℃时失去全部结晶水。易溶于水和甘油中,微溶于酒精。水溶液呈强碱性。硼砂在空气可缓慢风化。熔融时成无色玻璃状物质,金属氧化物溶于该熔体内,各显示出特征的颜色,在定性分析上用作硼砂珠试验:Na2B4O7+CoO=2NaBO2+Co(BO2)2(蓝色宝石)可用来鉴定金属离子。
硼砂理化性质
硼砂是无色晶体,在空气中风化,加热至400~500℃可脱水成无水四硼酸钠,在878℃时熔化为玻璃状物。因为熔体中含有酸性氧化物B2O3,故能溶解金属氧化物。这种性质可用于焊接金属时qc金属表面上的氧化物,许多金属氧化物溶于熔融的硼砂后常显出特征的颜色,如偏硼酸钴Co(BO2)2为蓝色,偏硼酸镍Ni(BO2)2为棕色,偏硼酸铬Cr(BO2)3为翠绿色等。 硼砂除有耐热、耐水和耐酸等特性外,还有极强的溶解能力。硼砂加热后变白膨胀,成为透明的玻璃球,金属氧化物可以溶解其中,可恢复金属的原有颜色,这就是有名的硼砂球反应,也称做硼砂珠反应,分析化学中常用此法检验某些金属离子。
硼砂在水中的溶解度很大,且随温度的升高而加大,在水溶液中易水解而显碱性,硼酸盐的水解反应如下:
4BO-2+H2O=B4O2-7+2OH-
B4O2-7+7H2O=4H3BO3+2OH-
加碱平衡向右移动,可用硼酸制硼酸盐,在强碱条件下以偏硼酸盐形式存在。四硼酸钠水溶液可看做是由二分子硼酸 (或偏硼酸) 和二分子偏硼酸钠组成,是个缓冲体系,溶液pH值约为9.4~9.6,只要将所制得上述强碱溶液的pH值降至约9.6,就可得到硼砂。我国西藏有大量tr硼砂,东北也有丰富的硼镁矿。工业上从硼镁矿制硼砂一般采用烧碱分解矿石的方法,先得到偏硼酸钠然后通入二氧化碳,降低其碱性即得到硼砂,其主要反应如下:
Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2Mg(OH)2+2NaBO2
4NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O5(OH)4·8H2O+Na2CO3
硼砂物理性质 硼砂就是硼酸的钠盐,四硼酸钠的总称,是含硼的矿物。根据含结晶水的数量分为十水硼砂,五水硼砂和无水硼砂三种类型。
1、十水硼砂的化学名称为十水四硼酸钠,分子式Na2B4O7·10H2O,分子量381.37。是无色半透明晶体或白色结晶粉末,无臭、味咸,密度1.73g/cm3,熔点75℃。在干燥空气中可缓慢失去水而风化。加热至300-400℃,便失去全部结晶水而转变为无水四硼酸钠Na2B4O7。易溶于水和甘油中,不溶于醇。878℃熔化为玻璃体状物质。
2、五水硼砂的化学名称为五水四硼酸钠,分子式Na2B4O7·5H2O,分子量291.29,是白色结晶状粉末,密度1.815 g/cm3,当加热至122℃时失去结晶水,转变为无水四硼酸钠。
3、无水硼砂的化学名称为四硼酸钠,分子式Na2B4O7,分子量201.22,是白色结晶或玻璃体,有α和β两种形式:α斜方晶体,熔点742.5℃,密度2.28 g/ cm3,β斜方晶体,熔点664℃,密度2.75 g/cm3,吸湿性较强,溶于水,慢慢溶于甲醇,可形成浓度为13-16%的溶液。
tr硼砂
tr硼砂是一种硼矿。俗称“原硼”,其中含硼砂(Na2B4O7·10H2O)40-70%,杂质有芒硝、食盐、碳酸钠及不溶性的火山灰。我国是世界上zui早发现和使用tr硼砂的国家。世界上zui重要的tr硼砂出产国是美国。如美国硼城的大型粗硼砂矿,矿石品位为(B2O3) 25%,年产量达80万吨。土耳其的爱曼特硬硼砂矿,品位(B2O3) 30%,年产量40万吨。我国青海的霍硕特西左后、柴达木,甘肃的阿拉善的西北湖中,西康的盐并、恩达、宁静、昌都等县,西藏拉隆等地都有tr硼砂矿产地。
硼砂性质与稳定性
1.122℃时失去结晶水。在干燥空气中稳定,但在潮湿条件下缓慢吸收空气中的水分而变成十水硼砂。具有sj、xd、助熔及高温黏着性能。化学性质与十水硼酸钠相似。
2.口服对人体有害,吸收到机体后会引起咳嗽、恶心、呕吐、腹泻、精神迟钝、肌肉痉挛、眼结膜充血、疼痛。工作环境应注意通风,适当进行防护,操作人员要戴密闭式安全眼镜、穿工作服等劳保用品。应急时,用大量水冲洗眼睛,清洗口腔,饮大量水,吸入新鲜空气,呼吸困难者做人工呼吸并送医院zl。泄漏时清扫漏出物,再用大量水冲洗。
硼砂贮存方法
应贮存在干燥清洁的库房中,避免雨淋或受潮。应装在棚车、船舱或带棚汽车内运输,防雨淋。不应与潮湿物品或其他有色物料混合堆放。运输工具必须干燥、清洁。装卸时要轻拿轻放,防止包装破损而受潮。失火时,可用水、砂土和二氧化碳灭火器扑救。
硼砂质量指标
指标名称 优等品 一等品
硼砂的质量分数/%≥ 99.5 95.0
碳酸钠/%≤ 0.10 0.20
水不溶物/%≤ 0.04 0.04
硫酸钠/%≤ 0.10 0.20
氯化物(以Cl-计)/%≤0.03 0.05
铁(Fe)/%≤ 0.002 0.005
硼砂应用领域
1、用做洗衣粉和肥皂的填料。硼砂水溶液显碱性,可用作肥皂和洗衣粉填料
2、制造光学玻璃、珐琅和瓷釉的原料
3、硼砂熔融时成无色玻璃状物质,用于制造特种光学玻璃。在熔融状态下能溶解一些金属氧化物,并依不同金属显出特征颜色。例如溶解氧化钴时由于生成Co(BO2)2而呈深蓝色, Cu(BO2)2呈蓝色,Cr(BO2)3呈绿色,MnO2· 2B2O3呈紫色等。因此在分析化学中可以用硼砂珠实验鉴定金属离子。这一性质也应用到搪瓷和玻璃工业上,用以上釉或着色
4、主要用于玻璃和搪瓷行业。在玻璃中,可增强紫外线的透射率,提高玻璃的透明度及耐热性能。在搪瓷制品中,可使瓷釉不易脱落而使其具有光泽。在特种光学玻璃、玻璃纤维、珠宝的粘结剂、印染、洗涤(丝和毛织品等)、金的精制、化妆品、硼砂皂、防腐剂、防冻剂等方面也有广泛的应用
5、制造人造宝石
6、制造焊药,用作有色金属的焊接剂。焊接金属时硼砂用作焊yao,以除去金属表面氧化物。在电冰箱、电冰柜、空调等制冷设备的焊接维修中常做为(非活性)助焊剂用以净化金属表面。qc金属表面上的氧化物;在硼砂中加入一定比例的氯化钠、fu化钠、氯化钾等化合物即可作为活性助焊剂用于制冷设备中铜管和钢管、钢管与钢管之间的焊接。
7、在工业上硼砂也作为固体润滑剂用于金属拉丝等方面。
8、用作金属助熔剂
9、用于原子能工业及电子管等
10、用于电容器制造,
11、用作色谱分析试剂、缓冲剂
12、用作丝毛印染添加剂
13、用于配制已曝光感光材料冲洗加工液
14、在工业上,硼砂为zui重要的工业硼矿物,是提取硼的zui主要矿物原料。硼砂是硼zui重要的化合物。硼在国外常被列为稀有元素,然而在我国却有丰富的硼砂矿,因此,硼在我国不是稀有元素,而是丰产元素
15、在化学工业中是制造系列硼化合物的原料。硼砂是制取含硼化合物的基本原料,几乎所有的含硼化物都可经硼砂来制得。它们在冶金、钢铁、机械、军工、刀具、造纸、电子管、化工及纺织等部门中都有着重要而广泛的用途。
16、硼砂亦是制硼酸的原料
17、硼砂溶液用作植物肥料。制硼砂的下脚料(氢氧化镁及硼砂母液)与硫酸作用可得硼酸与硫酸镁混合物,即硼镁肥
18、在动物作为饲料添加剂
19、用于除草剂,用于非耕作区灭生性除草,除单独使用外,同氯酸钠混用,以减低氯酸钠的易燃性
20、医疗上用作防腐剂。中医用作qrjdyao。经提炼精制后可做qrjdyao,性凉、味甘咸,可治咽喉肿痛、牙疳、口疮、目生翳障等症。医学上,硼砂用于鸡喉气管炎、山羊传染性np病、猪支原体肺炎、牛慢性黏液性子宫内膜炎的zl。在医学上,硼砂用于皮肤黏膜的xd防腐、fu骨症、足癣、牙髓炎、霉菌炎、宫颈糜烂、褥疮、cc、外耳道湿疹、疱疹病毒性皮肤病的zl,用于肿瘤的zl。医学用作消毒剂。用于制造xd防腐yao;