(彭莎)
天然四硼酸鈉晶體,化學式Na2B4O7 10H2O。硼酸與堿反應生成硼酸鹽。當溶液呈強堿性時(pH = 11 ~ 12),主要生成偏硼酸鹽:
H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O
當堿度較弱(pH < 9.6)時,生成四硼酸鹽:
4 h3bo 3+2 NaOH+3H2O = na 2 B4 o 7 10H2O
根據其結構,硼砂的化學式應寫成na 2 B4 o 5(OH)4·8H2O。
硼砂是無色晶體,在空氣中風化。當加熱到400 ~ 500℃時,可脫水成無水四硼酸鈉,878℃熔化成玻璃。因為熔體中含有酸性氧化物B2O3,可以溶解金屬氧化物。焊接金屬時,這種特性可用於去除金屬表面的氧化物。許多金屬氧化物溶於熔融硼砂後常呈現特征顏色,如偏硼酸鈷Co(BO2)2為藍色,偏硼酸鎳Ni(BO2)2為棕色,偏硼酸鉻Cr(BO2)3為藍綠色。比如:
硼酸鈉+碳酸二鈉+氧化鈷
這也叫硼砂珠反應,常用於分析化學中檢測某些金屬離子。硼砂在水中的溶解度很大,隨著溫度的升高而增加,在水溶液中容易水解,變成堿性。硼酸鹽的水解反應如下:
4BO-2+H2O=B4O2-7+2OH-
B4O2-7+7H2O=4H3BO3+2OH-
加堿平衡右移,硼酸可制成硼酸鹽,在強堿條件下以偏硼酸鹽形式存在。四硼酸鈉水溶液可視為由二元硼酸(或偏硼酸)和偏硼酸氫二鈉組成的緩沖體系,溶液的pH值約為9.4 ~ 9.6。只要將配制好的堿性溶液的pH值降低到9.6左右,就可以得到硼砂。西藏有大量的天然硼砂,東北也有豐富的硼鎂礦。在工業上,用苛性鈉分解礦石的方法通常用於從硼鎂礦中制備硼砂。首先得到偏硼酸鈉,然後通入二氧化碳降低其堿度,得到硼砂。主要反應如下:
H2O+2NaOH=2Mg(OH)2+2NaBO2
4硼氫化鈉+二氧化碳+10H2O
= na 2 B4 o 5(OH)4·8H2O+na2co 3
硼砂用途廣泛,可用作洗衣粉、肥皂的填料,也是制造光學玻璃、搪瓷、瓷釉的原料,還可用於制造人造寶石、熔劑等。提煉後可以用來清熱解毒。它性涼,味甜鹹。可治療咽喉腫痛、牙膿腫、口瘡、失明等疾病。