硼酸
硼酸 性质
熔点 | 160 °C (dec.) (lit.) |
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沸点 | 219-220 °C (9.7513 mmHg) |
密度 | 1.440 g/cm3 |
蒸气压 | 2.6 mm Hg ( 20 °C) |
储存条件 | Store at +5°C to +30°C. |
溶解度 | 可溶于水中 |
形态 | 溶液 |
酸度系数(pKa) | 8.91±0.43(Predicted) |
比重 | 1.435 |
颜色 | ≤10(APHA) |
气味 (Odor) | 无味 |
酸碱指示剂变色ph值范围 | 3.8 - 4.8 |
PH值 | 3.6-4.4 (25℃, saturated solution in H2O) |
水溶解性 | 49.5 g/L (20 ºC) |
敏感性 | Hygroscopic |
最大波长(λmax) | λ: 260 nm Amax: 0.05 λ: 280 nm Amax: 0.05 |
Merck | 14,1336 |
BRN | 1697939 |
暴露限值 | ACGIH: TWA 2 mg/m3; STEL 6 mg/m3 |
InChIKey | KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N |
LogP | -1.09 at 22℃ |
CAS 数据库 | 10043-35-3(CAS DataBase Reference) |
NIST化学物质信息 | B(OH)3(10043-35-3) |
EPA化学物质信息 | Orthoboric acid (10043-35-3) |
硼酸是三氧化二硼溶于水生成的结晶化合物,属无机酸,主要有四硼酸H2B4O7(又称焦硼酸),偏硼酸(HBO2)n与正硼酸H3BO3(也称为原硼酸)。其中正硼酸含水量最多,最稳定。正硼酸也简称硼酸,外观为白色粉末状结晶或三斜轴面的鳞片状结晶体,有光泽。有轻微的苦涩味。与皮肤接触有滑腻感。无臭味,溶于水、乙醇、甘油、醚类及香精油中,水溶液呈现弱酸性,正硼酸加热至70-100℃时逐渐脱水成偏硼酸,150℃-160℃时成焦硼酸,300℃时成硼酸酐(B2O3)。硼酸对人体有毒。在水中的溶解度:0℃时2.77、10℃时3.65、20℃时4.87、 25℃时5.74、30℃时6.77、40℃时8.90、 50℃时11.39、60℃时14.89、80℃时23.54、100℃ 时38.00。水溶液呈弱酸性是典型的路易斯酸,在有盐酸、柠檬酸或酒石酸存在时,可促进在水中的溶解度。故可用重结晶法提纯。
硼酸晶体的结构单元是平面三角形的“BO3”。硼原子采用sp2杂化,其中氧原子除以共价键与一个硼原子结合外,还通过共价键和氢键与另外两个氢原子结合,成为片状大分子。因氢键结合力小,故受热后大分子遭破坏,溶解度增加。硼酸是一元酸,酸性极弱 (Ka= 5.8×10-10),与硅酸相似 (K1=2×10-10),在水中电离时不是失去质子,而是与水中的OH-根结合:H3BO3+2H2O-->(H3O+)+B(OH)4-,这与硼化合物缺电子结构特点有关,硼酸中硼原子可作为电子对接受体与一个OH-根结合,OH-根中氧离子是电子对给予体,硼酸是典型的路易斯酸。当硼酸中加入甘油 (丙三醇)或甘露醇[CH2(OH)(CHOH)4CH2OH]时,其酸性增强,这是因为硼酸与甘油结合生成配阴离子后,将H+推到外界,易于电离:![硼酸与甘油结合生成配阴离子](/NewsImg/2013-04-21/201342192343894.png)
硼酸与甲醇或乙醇作用生成易挥发的硼酸三甲酯或硼酸三乙酯:H3BO3+3C2H5OH=B(OC2H5)3+3H2O,根据这一反应原理可使硼酸或硼酸盐从酸溶性矿物中分离出来。硼酸三甲酯 (或硼酸三乙酯) 燃烧时,生成绿色火焰,利用这一特性可定性地鉴定硼酸或其盐的存在。
一般硼酸的毒性不大,成人的致死量约为按每公斤体重15~20克,而小孩为每公斤体重3~6克。一次大量的吸收后可能会导致急性中毒,早期症状为呕吐、腹泻、皮疹、中枢神经系统先兴奋后抑制。严重得发生循环衰竭或休克,一般会在3~5天死亡。如果反复食用小剂量会在体内累积,导致慢性中毒,出现厌食、乏力、精神错乱、皮炎、秃发、月经紊乱。
硼酸主要用于玻璃制品中,尤其用于耐热及耐化学品侵蚀的玻璃制品中。由硼酸制成的碳化硼可作研磨剂。另外可用于珐琅、陶瓷釉药和无机颜料、肥料及冶金生产中。
用硫酸作用于硼砂解的热溶液可制得硼酸:Na2B4O7+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3,冷却时就可结晶析出。 我国东北有丰富的硼镁矿MgB2O5·H2O或2MgO·B2O5·H2O。直接用硫酸分解硼镁矿也可制得硼酸:Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3。
利用活性炭的吸附作用,除去硼酸溶液中杂质的方法。将细长粒状(φ2×10mm)活性炭 (工业纯) 放在瓷皿中,盖好盖子,放入马弗炉中 (最好在通有氢气流的管状炉或真空炉中)于800~ 900℃下灼烧1h。取出冷却后,放到盐酸(1+1)中浸泡数小时,再煮沸半小时。在布氏漏斗中吸滤,用高纯水洗至无氯根。并将洗好的活性炭用高纯水煮沸半小时,于烘箱中在110℃下干燥之,贮于干燥器中备用。将硼酸70~80g(分析纯)溶解在温度为70~80℃的1000ml高纯水中,再将处理好的活性炭10~20g加至溶液中,在不析出硼酸的温度下搅拌20~30min。然后用布氏漏斗抽滤之,将滤液浓缩至400~500ml,冷却使之析出结晶。抽滤析出的硼酸,并用少量高纯水洗涤。将洗好的硼酸照前述的方法干燥之。硼酸对细菌和真菌均有弱的抑制作用。水溶液呈酸性,因无刺激性,常用于皮肤、黏膜的防腐。主要用于黏膜和皮肤损害的清洗剂; 也用于伴有大量渗液的急性湿疹和急性皮炎、口腔和咽喉炎、外耳道真菌病、脓疱疮、皮肤溃疡及压疮的清洗。
3%~5%溶液用于洗涤创面,2%溶液用于冲洗眼和口腔有黏膜组织处,4%溶液含漱用于治疗咽炎和口腔炎,2%~3%硼酸甘油用于外耳道炎,4%醇溶液用于外耳道真菌病,10%软膏治疗皮肤脓疮、溃疡和压疮。
注意事项:硼酸能从胃肠道、损伤的皮肤迅速吸收,过量使用可发生吸收中毒,出现恶心、呕吐、腹泻,甚至循环衰竭。致死量成人为10~20g,小儿为3~6g。硼酸溶液严禁口服; 大面积创伤者禁用。
TBE缓冲液在分子生物学上,常用于溶解核酸,最常见于电泳实验。
将硼酸糊、硼土、硼脚子等原料用螺旋打浆机打成浆状,于蒸煮罐中加盐酸后蒸煮,料液pH值需维持在2.5左右,用蒸汽加热到90~95℃,蒸煮40~45min,反应就可完成。蒸煮好的料液在高温时是硼酸的过饱和溶液,浓度为11~12%,硼酸含量约为140g/L。料液中不溶性杂质 (泥沙) 含量较多,颗粒较大,可用沉降法分离,上层澄清液送去漂白脱色,下层泥沙 (硼泥) 中夹有大量含硼酸很高的母液,可用水洗涤。洗涤操作分4次,逆流进行,头道洗水含硼酸较多,并入澄清液处理,二、三次洗水循环利用,末次洗水送去打浆; 硼泥结4次洗涤后,硼酸含量降至2%以下,可作微量硼肥的原料。
但沉降法只能除去大部分颗粒较粗的不溶性杂质,因此还需进行一次过滤,将不溶性杂质全部除去。料液在过滤前用漂白粉处理,除去盐酸与铁质设备反应生成的铁离子和有机杂质,使硼酸产品色泽洁白。漂白粉用量每吨硼酸产品约需250kg。
料液漂白后进行真空过滤,因沉淀物很细,易塞住滤布,操作中常使用多层滤布,层层剥离,效果较好。过滤后的清料液进行冷却结晶,用自然冷却法需时较长,但结晶颗粒大,容易洗涤; 用强制冷却法可较快得到产品,但结晶颗粒细,洗涤较困难。
冷却结晶后的粗硼酸用离心机分离脱水,并在离心机中先用工业水洗涤,后用蒸馏水洗涤,直到定性检测产品中氯离子含量合乎质量标准为止。洗涤合格后的硼酸产品经气流式干燥器干燥后进仓包装。
粗硼酸母液仍含有大量硼酸,冬天为40g/L左右,夏天为60~80g/L,应泵入蒸发器,再次蒸发浓缩,控制其pH值为2.5左右,待母液浓度达到 10°Bé时即进行过滤,然后在冷却结晶器中结晶,经离心脱水、洗涤、干燥后得到第二批产品; 再进行第三次操作,得到第三批产品。其母液可与有关的料液熬制光卤石。
在整个生产过程中,硼泥和滤饼中硼的带失约占原料中含硼量的5%;如加强管理,防止渗漏损失,硼酸的收率可达80%以上。每100毫升水中的溶解克数:
5.7g/20℃参见工业硼酸。硼酸对人体有毒,内服影响神经中枢、上呼吸道、消化器官及肝脏等,严重时导致死亡。致死最低量:人类口服640 mg/kg,人类皮肤8600 mg/kg,人类静脉内29 mg/kg,婴儿口服200 mg/kg。中毒时出现恶心呕吐、腹痛腹泻、虚脱及发红等症状。最高允许浓度为10 mg/m3。操作时应穿戴口罩、橡皮手套及工作服。不慎溅至眼睛及皮肤时,则用水流冲洗眼睛,用肥皂及水彻底洗涤皮肤,如咽下,则洗胃后再用盐类导泻。
硼酸可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。
Na2B4O7·10H2O+H2SO4→4H3BO3+Na2SO4+5H2O
碳氨法将焙烧后的硼矿粉与碳酸氢铵混合,在浸取釜内加热物料至140℃、压力1.5~2.0 Mpa反应4h左右,放出剩余气体,经吸氨塔将氨回收,当温度降至110℃时即可放料。经过滤机过滤洗涤后,排除废渣,溶液送入蒸氨塔进行脱氨,可回收氨水。当蒸至氨硼比低于0.04(摩尔比)时再经浓缩、冷却、结晶、分离、干燥后,制得硼酸产品。其
2MgO·B2O3+2NH4HCO3+H2O→2(NH4)H2BO3+2MgCO3↓
4(NH4)H2BO3[aq]→(NH4)2B4O7+2NH3↑+5H2O
(NH4)2B4O7[aq]→(NH4)HB4O7+NH3↑
5(NH4)HB4O7[aq]→4NH4B5O8+NH3↑+3H2O
NH4B5O8[aq]→5H3BO3+NH3↑盐酸法将硼精矿粉用母液和水调配至适当浓度后,送入酸解罐,徐徐加入盐酸到指定的酸量后,搅拌一定时间,再升温至95~100℃,反应2h,然后过滤,弃去滤渣,滤液经冷却、结晶、离心分离、水洗、干燥、包装,制得硼酸产品。其
2MgO·B2O3+4HCI+H2O→2H3BO3+2MgCl2
电解电渗析法把碳碱法硼砂来的碳解液,加入冷凝水调节到规定的含硼浓度,作为阳极室的原料液,碳酸钠经碳化后的含有碳酸氢钠的碳化液,作为阴极室的原料液;分别经控制过滤后用泵打人电解电渗析槽的相应极室内。待流量稳定后,通入直流电,调节到规定的操作电流。当阳极室流出液达到规定的Ph值时,则送去蒸发,再经冷却结晶、离心分离、干燥,制得硼酸成品。
多硼酸钠法将硼镁矿焙烧粉碎成一定细度的矿粉,按照低于理论量的配碱比与纯碱溶液配成适当液固比的料浆,通入不同浓度的二氧化碳气体,在一定温度和压力下进行碳解反应,反应后的料浆经过滤弃去泥渣。将得到的多硼酸钠溶液经蒸浓后加入硫酸中和,冷却结晶、离心分离,干燥,制得硼酸成品。其
b(2MgO·B2O3)+aNa2CO3+(2b-a)CO2[aq]→aNa2O·b B2O3+2bMgCO3
Na2O·(3.5-4.5)B2O3+H2SO4+(9.5-12.5)H2O→(7-9)H3BO3+Na2SO4
井盐卤水盐酸法 由含硼卤水与盐酸一起蒸煮,再经脱水、冷却结晶、离心分离、干燥,制得硼酸成品。
安全信息
危险品标志 | Xi,T,Xn |
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危险类别码 | 36/37/38-60-63-62-61 |
安全说明 | 26-36-53-45-37/39-36/37/39-22-24/25-23 |
WGK Germany | 2 |
RTECS号 | ED4550000 |
F | 3 |
TSCA | Yes |
海关编码 | 28100090 |
毒害物质数据 | 10043-35-3(Hazardous Substances Data) |
毒性 | LD50 orally in rats: 5.14 g/kg (Smyth). |
提供商 | 语言 |
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中文
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英文
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硼酸 化学药品说明书
更新日期 | 产品编号 | 产品名称 | CAS号 | 包装 | 价格 |
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2024/08/19 | A16624 | 硼酸 Boric acid | 10043-35-3 | 1000g | 464元 |
2024/08/19 | A10896 | 硼酸, 99+%
Boric acid, 99+% | 10043-35-3 | 500g | 315元 |