Борат натрия
Борат натрия — это общее название любой соли натрия состоящим с анионом, из бора и кислорода и, возможно, водорода или любого гидрата его . Его можно рассматривать как гидратированную натриевую соль соответствующей бороксикислоты , хотя последняя может не быть стабильным соединением.
Многие бораты натрия имеют важное промышленное и бытовое применение; самым известным из них является бура , (Что + ) 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2− ·8H 2 O = Na 2 B 4 H 20 O 17 .
Тройная фазовая диаграмма Na2O O– B2O3 O3– Фазовая диаграмма H 2 O в диапазоне температур 0–100 °C содержит 13 уникальных гидратированных кристаллических боратов натрия, в том числе пять важных промышленных продуктов. [1]
Бораты натрия, как и бороксикислоты, часто описывают как смеси. x Na 2 O · y B 2 O 3 · z H 2 O = Na 2 x B 2 y H 2 z O x +3 y + z , где x , y и z выбраны так, чтобы соответствовать элементарной формуле или кратному ей. Так, например, бура Na 2 B 4 H 20 O 17 будет 1Na 2 O·2B 2 O 3 ·10H 2 O и борная кислота B(OH) 3 будет 0На 2 О 1В 2 О 3 1Н 2 О = 2[В(ОН) 3 ] .
Формулу элемента часто интерпретировали как z -гидрат «безводной» соли без какого-либо водорода, а именно Na 2 Икс B 2 y O 3 y · z ЧАС 2 О . Однако более поздние исследования показали, что многие бораты имеют гидроксильные группы. К − ковалентно связан с атомами бора в анионе. Так, например, буру до сих пор часто называют декагидратом. Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O , с подразумеваемым анионом [Б 4 О 7 ] 2− , тогда как правильная формула Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 ·8H 2 O , с анионом [В 4 О 5 (ОН) 4 ] 2− .
В следующей таблице приведены некоторые кристаллические бораты натрия этого семейства. [2] Столбец x /( x + y ) представляет собой формальную мольную долю Na 2 O в «безводном» варианте.
| х : у : я | х /( х + у ) | Элементарная формула | Как гидрат | Правильная формула | Имя |
|---|---|---|---|---|---|
| 3:1:0 | 0.750 | И 6 В 2 О 6 = Na3BONa3BO3 | Na3BONa3BO3 | ортоборат тринатрия (безводный) | |
| 1:1:0 | 0.500 | Na 2 B 2 O 4 = НаБО 2 | Na3B3ONa3B3O6 | метаборат натрия | |
| 1:1:1 | 0.500 | Na2H2B2ONa2H2B2O5 | Na 2 B 2 O 4 ·H 2 O | ? | ? [2] |
| 1:1:4 | 0.500 | Na 2 H 8 B 2 O 8 = NaBH 4 О 4 | NaBO 2 ·2H 2 O | NaB(OH) 4 | тетрагидроксиборат натрия [2] |
| 1:1:8 | 0.500 | Na 2 H 16 B 2 O 12 = И БХ 8 О 6 | NaBO 2 ·4H 2 O | ? | ? [2] |
| 1:2:0 | 0.333 | Na2B4ONa2B4O7 | Na2B4ONa2B4O7 | бура (безводная) | |
| 1:2:4 | 0.333 | Na 2 H 8 B 4 O 11 | Na 2 B 4 O 7 4H 2 O | Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 | бура «тетрагидрат» |
| 1:2:5 | 0.333 | Na 2 H 10 B 4 O 12 = NaB 2 H 5 O 6 | Na 2 B 4 O 7 5H 2 O | Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 ·H 2 O | бура «пентагидрат» [2] |
| 1:2:10 | 0.333 | Na2H20B4ONa2H20B4O17 | Na2B4O7·10H2Na2B4O710H2O | Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 ·8H 2 O | бура «декагидрат» [2] |
| 1:3:0 | 0.250 | Na 2 B 6 O 10 = NaB3ONaB3O5 | NaB3ONaB3O5 | ? | |
| 1:4:0 | 0.200 | Na2B8ONa2B8O13 | Na2B8ONa2B8O13 | октаборат динатрия (безводный) | |
| 2:9:11 | 0.182 | Na 4 H 22 B 18 О 31 | Na 4 B 18 O 29 ·11H 2 O | Na 2 [B 8 O 11 (OH) 4 ]·[B(OH) 3 ]·2H 2 O [1] | эннеаборат динатрия |
| 1:5:2 | 0.167 | Na 2 H 4 B 10 O 18 = NaH2B5ONaH2B5O9 | NaB 5 O 8 ·H 2 O | ? | пентаборат натрия «моногидрат» [1] |
| 1:5:4 | 0.167 | Na 2 H 8 B 10 O 20 = NaH 4 B 5 O 10 | NaB 5 О 8 2Н 2 О | Na[B 5 O 7 (OH) 2 ]·H 2 O | пентаборат натрия «дигидрат» [3] |
| 1:5:10 | 0.167 | Na 2 H 20 B 10 O 26 = NaH 10 Б 5 О 13 | NaB 5 О 8 5Н 2 О | ? | пентаборат натрия «пентагидрат» [4] |
| 3:5:4 | 0.125 | Na 6 H 8 B 10 O 22 = Na3H4B5ONa3H4B5O11 | Na3B5O7·2H2Na3B5O72H2O | Na 3 B 5 O 8 (OH) 2 ·H 2 O | пентаборат тринатрия [5] |
Некоторые из вышеуказанных боратов могут иметь более одной изомерной или кристаллической формы. Некоторые из них могут разлагаться при растворении в воде. Обратите внимание, что анион «безводной буры» отличается от аниона ее «гидратов».
Некоторые из вышеперечисленных безводных боратов можно кристаллизовать из расплавленной смеси оксида натрия и оксида бора. [6]
Однако некоторые бораты натрия нельзя анализировать как комбинации. x Na 2 O· y B 2 O 3 · z H 2 O трех обычных оксидов. Наиболее важным примером является перборат натрия , первоначально описанный как NaBO 3 ·H 2 O но на самом деле (Что + ) 2 [B 2 O 4 (OH) 4 ] 2− . Анион этого соединения имеет два перекисных мостика. -O-O-, что делает его богатым кислородом по сравнению с общим семейством, указанным выше.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Дойнита Нейнер, Юлия В. Севрюгина, Ларри С. Харроуэр и Дэвид М. Шуберт (2017): «Структура и свойства эннеабората натрия, Na 2 [B 8 O 11 (OH) 4 ] · B(OH) 3 · 2H 2 О". Неорганическая химия , том 56, выпуск 12, страницы 7175–7181. doi : 10.1021/acs.inorgchem.7b00823
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Нельсон П. Нис и Ричард В. Халберт (1967): «Изотермы растворимости в системе оксид натрия-оксид бора-вода. Пересмотренные кривые растворимости-температуры борной кислоты, буры, пентабората натрия и метабората натрия». Журнал химических и инженерных данных , том 12, выпуск 3, страницы 303–313. два : 10.1021/je60034a005
- ^ С. Стелла Мэри, С. Шахил Кирупавати, П. Митхили, Р. Гопалакришнан (2008): «Выращивание и характеристика монокристаллов пентабората натрия [Na (H 4 B 5 O 10 )]». Spectrochimica Acta Part A , том 71, выпуск 4, 15 страниц 1311-1316. дои : 10.1016/j.saa.2008.04.021
- ^ Таха Чагри Сенокак, Таха Альпер Йылмаз, Хасан Фейзи Будак, Гохан Гюльтен, Ахмет Мелик Йилмаз, Кадри Вефа Эзирмик, Ясар Тотикч (2022): «Влияние добавки пентабората натрия (B 5 H 10 NaO 13 ) в процессе плазменного электролитического окисления на Магниевые сплавы WE43». Материалы Today Communications , том 30, статья 103157. дои : 10.1016/j.mtcomm.2022.103157
- ^ Сильвио Менчетти и Чезаре Сабелли (1977): «Кристаллическая структура синтетического моногидрата пентабората натрия». Acta Crystallographica Раздел B , том B33, страницы 3730-3733. дои : 10.1107/S0567740877011959
- ^ Чарльз Хатченс Берджесс и Альфред Холт (1905): «Некоторые физические характеристики боратов натрия с новым и быстрым методом определения температур плавления». Труды Лондонского королевского общества, том 74, страницы 285–295. дои : 10.1098/rspl.1904.0112
Если вас привела сюда внутренняя ссылка , возможно, вы захотите изменить ссылку, чтобы она указывала непосредственно на нужную статью.