硼酸到底是几元酸啊?

硼酸到底是几元酸啊?,第1张

硼酸是一元极弱酸。

硼酸是一种无机物,化学式为H3BO3,为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶,有滑腻手感,无臭味。溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中,水溶液呈弱酸性。

大量用于玻璃(光学玻璃、耐酸玻璃、耐热玻璃、绝缘材料用玻璃纤维)工业,可以改善玻璃制品的耐热、透明性能,提高机械强度,缩短熔融时间。

白色粉末状结晶或三斜轴面的鳞片状带光泽结晶。有滑腻手感,无臭味。溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中。无气味。味微酸苦后带甜。与皮肤接触有滑腻感。

露置空气中无变化。能随水蒸气挥发。加热至100~105℃时失去一分子水而形成偏硼酸,于104~160℃时长时间加热转变为焦硼酸,更高温度则形成无水物。01mol/L水溶液pH为51。

1g能溶于18mL冷水、4mL沸水、18mL冷乙醇、6mL沸乙醇和4mL甘油。在水中溶解度能随盐酸、柠檬酸和酒石酸的加入而增加。相对密度14347。熔点184℃(分解)。沸点300℃。半数致死量(大鼠,经口)514g/kg。有刺激性。

硼酸和硼酸盐可以很迅速地与多元醇(如甘油)和α-羟基羧酸形成稳定的螯合物,使其酸性增强。这是分析化学用氢氧化钠溶液在甘露醇存在下滴定硼酸的基础。

用途

1、医药用途  

硼酸可以用于消毒或治疗较小的割伤和烧伤,有时亦被用作制造敷药、软膏等药品。硼酸可以治疗霉菌感染,例如念珠菌症之类的疾病。以少量硼酸浸湿袜子可以治疗足癣(香港脚),硼酸还可以治疗人类和哺乳动物的外耳炎。

硼酸是唯一可以施用在眼部的酸,所以硼酸亦是市面上多数眼药水的重要成分。

2、杀虫

硼酸曾被美国国家环境保护局用作控制蟑螂、白蚁、火蚁、跳蚤、蠹鱼和其他爬行害虫的杀虫剂。硼酸会影响它们的新陈代谢并腐蚀它们的外骨骼,它可以做成含有引诱剂(砂糖等)的食物饵杀死害虫,直接用干燥的硼酸也有同样的效果。

-硼酸

一、硼酸盐类矿物的一般特征

硼酸盐矿物是金属阳离子与硼酸根相结合而成的盐类。目前发现的矿物约近百种,自然界常见的约十种,可形成有意义的工业矿床。近年来工业上对硼的需求日益增长,这一趋势大大促进了对硼酸盐矿物的深入研究。

1化学成分

组成硼酸盐矿物的阳离子有20多种,以Na+、Mg2+、Ca2+为主,其次有Li+、K+、Al3+以及过渡型阳离子Fe2+,Fe3+、Mn2+等。配阴离子有[BO3]3-和[BO4]5-两种,常含附加阴离子F-、Cl-、OH-、O2-等。此外,大多数硼酸盐矿物含有结晶水。

2结晶形态

硼酸盐的晶体结构和化学成分比较复杂,大多数结晶成单斜晶系或斜方晶系。晶体通常呈柱状或针状;集合体呈放射状、纤维状或粒状。

3物理性质

硼酸盐类矿物的物理性质与阳离子成分、晶体结构类型以及是否含结晶水有关。因此,硼酸盐类矿物的物理性质变化很大。一般来说,本类常见矿物以浅色、密度小、硬度较低为主。多数矿物密度为2~35或更低,硬度在2~5之间。但含过渡型离子者色较深、密度较大。有个别无水盐的硬度可达7~75。

4成因产状

由于B的克拉克值为0001%,远小于Si、P、S、C等元素,加之B经常参加到硅酸盐晶格中组成硼硅酸盐 (如电气石),所以硼酸盐类矿物尽管种类很多,其分布远不如硅酸盐、磷酸盐等广泛,它们主要形成于表生作用。常与盐湖中的结晶沉积有关。在内生作用中硼酸盐主要形成于接触交代作用和火山作用。

硼在工业上的用途很广,尤其是在尖端技术中。例如,硼氢化合物可作火箭燃料,其燃烧值大大超过碳氢化合物;硼具有吸收中子的特性,碳化硼可控制原子反应堆的反应速度,含硼的钢和塑料可阻隔中子辐射等。因此,硼是重要战略物资。

二、主要矿物描述

硼镁铁矿 Ludwigite (Mg,Fe) 2 Fe[BO 3]O 2

[化学成分]MgO2%,B2O316%,Fe+Fe2O357%;硼镁铁矿中 Mg2+和Fe2+间为完全类质同象,据Mg2+含量可分为两个亚种:镁硼镁铁矿和铁硼镁铁矿。可有少量Al3+代替Fe3+ (≤11%)。

[结晶形态]斜方晶系。晶体呈长柱状、针状、纤维状、毛发状。并呈放射状 (篙束状)、纤维状、粒状、致密块状集合体。

[物理性质]暗绿色至黑色 (随Fe含量增大颜色变深);条痕浅黑绿色至黑色;光泽暗淡,纤维状体的新鲜面上有丝绢光泽;不透明 (含镁高者稍透明)。无解理;硬度55~6。相对密度36~47(含Fe量高,相对密度增大)。粉末具弱磁性。

[成因产状]硼镁铁矿为接触交代作用的产物,产于蛇纹石化白云质大理岩或镁矽卡岩中,常与磁铁矿、硅镁石族矿物及金云母、镁橄榄石、硼镁石等共生。在热液影响下,硼镁铁矿在不同程度上发生变化,其产物一般为纤维状硼镁石和磁铁矿。

[鉴定特征]颜色、条痕深,相对密度、硬度均较大,常呈篙束状集合体为特征。在空气中烧之变成红色。溶于浓H2SO4,加几滴酒精稍加热,用火点燃火焰呈鲜艳的绿色(B的反应)。

[主要用途]提炼硼的矿物原料。

硼砂 Borax Na 2 〔B 4 O 5 (OH) 4 〕·8H 2 O

[化学组成]Na2O 1626%,B2O3 651%,H2O 4723%。

[结晶形态]单斜晶系,晶体呈短柱状 (图7-3-1),集合体呈粒状或土状。

图7-3-1 硼砂的晶形

[物理性质]晶体透明无色或浅灰色,其细粒集合体呈白色或淡蓝绿色,白色条痕,玻璃光泽。硬度2~25,解理平行{100}完全,{110}中等,{010}不完全;性脆,断口呈贝壳状,相对密度173,易溶于水 (0℃时每百毫升水能溶201g);烧之易熔成透明小球。

[成因产状]最常见的硼酸盐矿物。主要产于干旱地区盐湖沉积中,与石盐、天然碱以及其他含硼矿物共生,亦产于温泉沉积物中。在干燥空气中易失水变为白色粉状的三方硼砂Na2[B4O5 (OH)]·3H2O。

[鉴定特征]无色透明或浅色、硬度低、密度小,易熔成透明玻璃球等,可借助焰色反应试B(见硼镁铁矿描述)。

[主要用途]硼的主要矿物原料。

学习指导

常见的硼酸盐类矿物不多、分布也不广,只要求一般了解即可。

练习与思考

1硼有什么用处 为什么现在对硼矿物比较重视

2用什么方法可以检出矿物中的硼

配制缓冲液。制备各种硼酸盐。蟑螂和地毯中黑色甲虫的杀虫剂。医药上用作止血药和防腐剂。

  用作pH值调节剂、消毒剂、抑菌防腐剂等;用于制取硼酸盐、硼酸酯、光学玻璃、油漆、颜料、硼酸药皂、皮革整理剂、印染助剂和医药上的消毒剂等。

  用于电容器制造及电子元件工业,高纯分析试剂,药用消毒防腐及配制已曝光感光材料冲洗加工药液。

  用于玻璃、搪瓷、陶瓷、医药、冶金、皮革、染料、农药、肥料、纺织等工业;用作色谱分析试剂,也用于缓冲剂的配制;大量用于玻璃(光学玻璃、耐酸玻璃、耐热玻璃、绝缘材料用玻璃纤维)工业,可以改善玻璃制品的耐热、透明性能,提高机械强度,缩短熔融时间。在搪瓷、陶瓷业中,用以增强搪瓷产品的光泽和坚牢度,也是釉药和颜料的成分之一。冶金工业中作添加剂、助溶剂,特别是硼钢具有高硬度和良好的轧延性,可以代替镍钢。硼酸有防腐性,可作防腐剂,如木材防腐。在金属焊接、皮革、照相等行业以及染料、耐热防火织物、人造宝石、电容器、化妆品的制造方面都用到它。还可作杀虫剂和催化剂用。农业上含硼微量元素肥料,对许多作物有肥效,能增进作物品质和提高产量。

  硼酸也是生产其他硼化物的基本原料之一,由它生产的硼化合物广泛应用于国防及其他工业部门和科研单位。;用作PH调节剂、抑菌防腐剂。

硼酸的性质

  硼酸是一个一元弱酸它之所以有酸性并不是因为它本身给出质子而是由于则是缺电子原子它加合了来自水分子的OH-而释出H+离子,利用硼酸的这种缺电子性质加入多羟基化合物(如甘油或甘露醇)生成的稳定配合物可使硼酸的酸性增强。

  硼酸与强碱NaOH中和得到偏硼酸钠NaBO2在碱性较弱的条件下则得到四硼酸盐如硼砂而得不到单个BO33-离子的盐但反过来在任何一种硼酸盐的溶液中加酸时总是得到硼酸因为硼酸的溶解度小它容易从溶液中析出,硼酸被大量地用于玻璃和陶瓷工业因为它是弱酸对人体的受伤组织有和缓的防腐消毒作用为医药上常用的消毒剂之一硼酸也是减少排汗的收敛剂为疥子粉的成分之一。

  此外它还用于食物防腐,硼酸同硅酸相似可以缩合为链状或环状的多硼酸所不同的是在多硅酸中只有SiO4四面体这一种结构单元,而在多硼酸中有两种结构单元一种即前述BO3平面三角另一种系硼原子以sp3杂化轨道与氧原子结合而成的BO4四面体在多硼酸中最重要的是四硼酸实验证明四硼酸根离子[B4O4[OH]4]2-的结构。

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