Borsyre | |
Repræsentationer af borsyremolekylet |
|
Identifikation | |
---|---|
IUPAC navn |
borsyre hydrogen borat |
Synonymer |
boracinsyre |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.030.114 |
N o EF | 233-139-2 |
ATC-kode | S02 |
PubChem | 7628 |
ChEBI | 33118 |
N o E | E284 |
SMILE |
B (O) (O) O , |
InChI |
InChI: InChI = 1 / BH3O3 / c2-1 (3) 4 / h2-4H InChIKey: KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYAI Std. InChI: InChI = 1S / BH3O3 / c2-1 (3) 4 / h2-4H Std. InChIKey: KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N |
Udseende | farveløse krystaller eller lugtfrit hvidt pulver |
Kemiske egenskaber | |
Brute formel |
H 3 B O 3 [isomerer] |
Molar masse | 61,833 ± 0,008 g / mol H 4,89%, B 17,48%, O 77,63%, |
pKa | 9,28 til 24,85 ° C for B (OH) 3 / B (OH) 4 - , derefter 10,7 og 13,8 for de sidste to syrebasepar |
Fysiske egenskaber | |
T ° fusion | transformation ved orden 2 overgang mellem 169 ° C og 171 ° C i metaborsyre HBO 2 , sønderdeling ved 185 ° C , dannelsen af B 2 O 3 ved 300 ° C |
Opløselighed | 47,2 g · l -1 (vand, 20 ° C ) |
Volumenmasse | 1,435 g · cm -3 til 15 ° C |
Mættende damptryk | 2,7 mbar ved 20 ° C |
Termokemi | |
S 0 gas, 1 bar | 295,23 J mol −1 K |
S 0 fast | 88,7 J mol −1 K |
Δ f H 0 gas | - 992,28 kJ mol −1 |
Δ f H 0 faststof | - 1093,99 kJ mol −1 |
Krystallografi | |
Krystal system | triklinik |
Optiske egenskaber | |
Brydningsindeks | polyaksiale krystaller, dvs. 1,337, 1,461 og 1,462 |
Forholdsregler | |
SGH | |
Fare H360FD, H360FD : Kan skade fertiliteten. Kan skade det ufødte barn. |
|
WHMIS | |
D2A, D2A : Meget giftigt materiale, der forårsager andre toksiske virkninger Oplysning om 0,1% ifølge klassificeringskriterier |
|
Hud | mulige irritationer |
Øjne | mulige irritationer |
Indtagelse | Giftig. Opkastning og diarré i små doser, dødelig i høje doser |
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet. | |
Den borsyre , også kaldet syre boracic eller syre orthoboric er et organ uorganisk forbindelse med den empiriske formel H 3 BO 3 eller B strukturelle (OH) 3 , tidligere kaldet sassoline i det centrale Italien , opstår det naturligt i varme fumaroler og indskud med andre kondenserede dampe i lagoni i Toscana . Dette hvide faste stof, nogle gange let farvet, krystalliserer i et trikliniknetværk . Det er i form af et fast krystalliseret i perleflager.
Temmelig let opløseligt i vand, det er en svag syre . Det bruges ofte som antiseptisk, selvom det er giftigt, insekticid , neutronabsorber i atomkraftværker for at kontrollere fissionshastigheden af uran og som en forløber for andre kemiske forbindelser. Denne Lewis-syre tager sit navn fra en af dens komponenter, bor , dens rå formel er H 3 BO 3 eller bedre med at strukturen med kovalente bindinger B (OH) 3 .
Molekylær borsyre kan komme fra den enkle nedbrydning af det naturlige mineral kaldet sassolit, som beskrevet af sin formel B (OH) 3, er kun en samling plan af borsyre stabiliseret ved hydrogenbindinger. Det eksisterer som farveløse krystaller eller som et hvidt pulver, der opløses i vand .
Borsyre fremstilles primært af boratmalm ved omsætning med svovlsyre . Den største kilde til borater i verden er en åben mine i Boron (i) .
Borsyre blev først produceret af Wilhelm Homberg (1652-1715) fra borax under indvirkning af mineralsyrer og fik navnet "sal sedativum Hombergi" .
Fri syre er til stede i nativ eller regenereret form i nogle områder med granitbadolitter tæt på overfladen såsom Toscana, Lipari-øerne og Nevada, dens spildevand blandes med damp fra revner i jordskorpen. I Toscana udvindes borsyre i stråler med overophedet damp ( 100 til 215 ° C ) af vulkansk oprindelse, der bruges som energikilde; dampen, der hydrolyserer borater i dybden af jorden i denne region, indeholder faktisk borsyre og forskellige mineralsalte. Det, der frit slipper væk fra revner i jorden (soffioni), kondenseres simpelthen i bassiner (lagoni).
Tilstedeværelsen af borsyre eller dens salte er blevet påvist i havvand og ville også eksistere i planter og især i næsten alle frugter, hvor det kunne spille en bestemt rolle som naturligt insekticid.
Borsyre er det ultimative nedbrydningsprodukt (ofte ved hjælp af en stærk syre) af mange borater: borax , boracit , boronatrocalcit , colemanit , borocalcite, ascharit , kaliborit, kernit , kurnakovit , pinnait, pandermit , tunellit , larderellit, probertit, inderit , hydroboracit , etc. , men også howlit og bakerit, ud over mineraler, som delvis kan indeholde borsyre, såsom harkerit eller sassolit .
Fortyndet i vand kaldes borsyre, en meget svag syre, boreret vand.
Borsyre er ret dårligt opløseligt i koldt vand.
Opløst masse (g) pr. 100 g vand |
Temperatur |
---|---|
2.66 | 0 ° C |
3.57 | 10 ° C |
5,04 | 20 ° C |
6.6 | 30 ° C |
8,72 | 40 ° C |
11.54 | 50 ° C |
14,81 | 60 ° C |
16,73 | 70 ° C |
23,75 | 80 ° C |
30.38 | 90 ° C |
40,25 | 100 ° C |
Borsyre er meget mere opløselig i varmt vand og især i kogende vand. I vand ved almindelig temperatur opløses det under forudsætning af, at det deles fint op til et borindhold tæt på 4000 ppm, hvor begyndelsen af krystallisation observeres.
Borsyre er opløselig i glycerol (glycerin), eller 22,2 g til 100 g af opløsningsmiddel ved 20 ° C og 28 g ved 25 ° C . Det er også opløseligt i methanol , eller 20,2 g til 100 g ved 25 ° C . Det er markant mindre i ethanol ( 5,5 g pr. 100 g ved 25 ° C ), i ethylether ( 0,24 g pr. 100 g ved 25 ° C ). Det er uopløseligt i acetone .
(Ortho) borsyre er fremstillet af kæde- eller cykliske (meta) borater , især borax . Det er faktisk nedbrydningsreaktioner med saltsyre og svovlsyre, der danner borsyre.
Borsyre er også produktet af hydrering af bor sesquioxide , en svag monobasinsyre, nemlig:
B 2 O 3 fast pulver + 3 H 2 O → 2 B (OH) 3 aq Syre-base ejendomBorsyre er en Lewis-syre , den accepterer elektroner fra hydroxylioner, derfor fanger den sidstnævnte ved at danne ioniske strukturer: tetraeder, pentakoordineret eller bipyramid geometrisk struktur, hexakoordineret struktur osv.
Således dissocieres borsyre ikke i vandig opløsning, men dens sure aktivitet skyldes dens interaktion med vandmolekyler:
B (OH) 3 + H 2 O → B (OH) 4 - + H + K a = 5,8 × 10 -10 mol / L ; pK a = 9,14.Polyboratanioner dannes langsomt ved pH 7,10, hvis borkoncentrationen er over 0,025 mol / L. Den bedst kendte af disse er tetraborationen med en cyklisk struktur, der findes i mineralet borax:
4B (OH) 4 - + 2H + → B 4 O 7 2− + 9H 2 OSammenfattende er borsyre i det væsentlige en svag monobasisk syre. Det er muligt at skrive, med konventionen sletning et vandmolekyle H 2 0 eller H 2 BO 3 - vandig for tetrahydroxyborate ion B (OH) 4 - , syre-base ligevægte:
H 3 BO 3 vandig → H + vandig + H 2 BO 3 - vandig H 2 BO 3 - vandig → H 2 O + BO 2 - vandigBorsyre kan bestemmes som standard med en natriumhydroxidopløsning, afhængigt af reaktionsdannende natriummetaborat, natriumsaltet af metaborinsyre :
H 3 BO 3 vandig + NaOH vandig → NaBo 2 vandig + 2H 2 ODenne dosering kan forbedres ved tilsætning til borsyreopløsningen af polyhydroxylerede organiske forbindelser af glycerol , mannitoltype , forskellige sukkerarter osv. , som øger styrken af borsyren og giver mulighed for i praksis bedre at kende med præcision slutningen af doseringen.
Kemi ved kogepunktet for vand og deroverOparbejdet og opbevaret ved kogepunkt ved 100 ° C , giver den vandige opløsning af borsyre et aflejr af metaborinsyre , her skrevet med en forenklet ækvivalent formel:
B (OH) 3 aq kogende → HBO 2 + H 2 O gasVed opvarmning til rødt omdannes metaborinsyre til boresquioxid og mister ækvivalenten med et vandmolekyle.
2 HBO 2 rødt opvarmet fast stof → B 2 O 3 fast stof + H 2 O gasSaltene af borsyre er komplekse.
På grund af en strukturel transformation ved en gradvis overgang initieret mellem 169 ° C og 171 ° C og generelt afsluttet omkring 185 ° C , dehydrerer tørt borsyre, der danner metaborinsyre HBO 2 . Den metaborsyre er en kubisk krystal, hvid og svagt opløseligt i vand. Det smelter ved omkring 236 ° C, og når det opvarmes over 300 ° C , dehydrerer det og danner tetraborinsyre eller pyroborinsyre, H 2 B 4 O 7 . Udtrykket borsyre kan henvise til en hvilken som helst af disse forbindelser. Ved en lidt højere temperatur dannes bor sesquioxide .
Der vides ikke meget om dets miljømæssige toksicitet, bortset fra insekter, mod hvilke det bruges som et insekticid, der er godkendt til visse anvendelser i visse lande. Insekter bliver forurenet ved at rense sig selv efter kontakt med dette produkt. Det virker på deres mave og fører til insektets død om cirka ti dage. Dens effektivitet vedvarer i flere år på tørre steder.
Borsyre og salte deraf anvendes som gødning i konventionelt og organisk landbrug. Den bor-mangel er den mest almindelige mikronæringsstofmangel i verden og forårsager betydelige udbyttetab i kulturplanter og frugttræer.
Det kan bruges som et antiseptisk middel mod forbrændinger eller udskæringer og bruges undertiden i salver og salver eller bruges i en meget fortyndet opløsning som et øjenbad ( borvand ). Som en antibakteriel forbindelse kan borsyre også ordineres som en behandling for acne . Det bruges stadig som et antiseptisk middel til øret ved dykning med en dråbe på 2% boralkohol pr. Øre. Sodiumborat, et mildt antiseptisk middel, sammen med andre egnede komponenter kan også tilbydes til ekstern brug til øjensygdomme, såsom tørre øjne.
AntimykotiskBorsyre kan anvendes til behandling af gær og gær infektioner såsom candidiasis (vaginal gær infektion) ved at fylde æg med borsyrepulver der vil blive indsat i den vaginale hulhed ved sengetid i tre til fire på hinanden følgende nætter. I opløsning kan det ordineres til behandling af visse former for otitis externa ( øreinfektion ) hos mennesker eller dyr. Konserveringsmidlet i urinflasker (rød hætte) i Storbritannien er borsyre.
Det bruges også til forebyggelse af fodsvamp ved at indsætte pulveret i sokker eller strømper.
BufferopløsningDen lithium borat er saltet af lithium borsyre anvendes i laboratoriet som pufferopløsning til gel almindeligvis anvendes i elektroforesebuffer nukleinsyrer (såsom puffer TBE , SB og LB). Det kan bruges til elektroforese af DNA og RNA ved gel polyacrylamid og agarosegel .
InsekticidBorsyre bruges også ofte som et relativt lavtoksisk insekticid til udryddelse af kakerlakker , termitter , myrer , lopper og mange andre insekter . Det kan bruges direkte som et pulver til lopper og kakerlakker eller blandet med sukker eller gelé til myrer. Det er også en komponent i mange kommercielle insekticider . I denne anvendelse, især i tilfælde af kakerlakker, påføres borsyre i pulverform på områder, der besøges af insekter. De fine partikler klæber sig til insektbenene og forårsager efterfølgende livsfarlige kemiske forbrændinger. Borsyre markedsføres til denne anvendelse i boligområder i byområder inficeret med kakerlakker.
Den bor har en høj kapacitet for at absorbere neutroner , men med den ulempe, at ud over en vis grænse, hvilket øger risikoen for radiolyse af vand.
"En meget let ændring af en af disse parametre, når man er tæt på tærsklen, kan pludselig skifte radiolys af vand" . Borsyre anvendes traditionelt , men over en vis koncentration (tærskelværdi varierende i henhold til forskellige parametre inklusive temperatur og tryk) accelereres nedbrydningen af vand pludselig, "med dannelsen af hydrogen, d oxygen og hydrogenperoxid. Denne pludselige fænomen skyldes forgiftning af rekombinante kædereaktion H 2 og H 2 O 2. I nogle tilfælde er en mætning fænomen observeret: når koncentrationerne af O 2 og H 2 O 2øges for meget, stopper kædereaktionen. Denne mætning blev bekræftet af computersimuleringer ” .
Den borat og borsyre blev anvendt:
Siden 2010 er dets markedsføring og anvendelse blevet reguleret i Europa til fordel for alternative produkter på grund af dets CMR - reproduktionstoksiske klassificering og dets integration i REACH- forordningen .