Kyselina boritá

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 28. ledna 2022; kontroly vyžadují 13 úprav .

Kyselina boritá

Všeobecné

Systematický
název

Kyselina orthoboritá

Chem. vzorec

H3BO3 _ _ _

Krysa. vzorec

B(OH) 3

Fyzikální vlastnosti

Stát

pevný

Molární hmotnost

61,83 g/ mol

Hustota

1,435 (+15 °C) g/cm3

Tepelné vlastnosti

Teplota

• tání

170,9 °C, 444 K, 340 °F

• vroucí

(573 K, 572 °F) 300 °C

Chemické vlastnosti

Disociační konstanta kyseliny

pK_{a}

9,24 (I), 12,74 (II), 13,80 (III)

Rozpustnost

• ve vodě

2,52 (0 °C)
4,72 (+20 °C)
5,74 (+25 °C)
19,10 (+80 °C)

27,53 (100 °C)
g/100 ml

Klasifikace

233-139-2

B(O)(O)O

InChI=lS/BH303/c2-l(3)4/h2-4HKGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N

Codex Alimentarius

E284

RTECS

ED4550000

CHEBI

Bezpečnost

0 2 0

Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Mediální soubory na Wikimedia Commons

Kyselina boritá (z lat. acidum boricum , kyselina orthoboritá, chemický vzorec - H 3 BO 3 nebo B (OH) 3 ) - slabá chemická anorganická kyselina odpovídající nejvyššímu oxidačnímu stavu boru (+3).

Kyselina boritá je za standardních podmínek bezbarvá krystalická látka ve formě vloček bez zápachu, má vrstvenou triklinickou mřížku, ve které jsou molekuly kyseliny spojeny vodíkovými vazbami v plochých vrstvách, vrstvy jsou propojeny mezimolekulárními vazbami, jejichž délka je 272 hodin .

Kyselina metaboritá ( HBO 2 ) jsou bezbarvé krystaly. Existuje ve třech modifikacích - nejstabilnější γ-HBO 2 s kubickou mřížkou, β-HBO 2 s monoklinickou mřížkou a α-HBO 2 s rombickou mřížkou.

Být v přírodě

V přírodě se volná kyselina boritá vyskytuje jako minerál sassolina , v horkých pramenech a minerálních vodách .

Fyzikální vlastnosti

Kyselina boritá je jednosytná Lewisova kyselina , často používaná jako insekticid , antiseptikum , retardér hoření , absorbér neutronů nebo předchůdce jiných chemických přípravků.

Při zahřívání ztrácí kyselina orthoboritá vodu a nejprve přechází na kyselinu metaboritou, poté na tetraboritou H 2 B 4 O 7 . Při dalším zahřívání se dehydratuje na anhydrid kyseliny borité .

Vodné roztoky kyseliny borité jsou směsí polyboritých kyselin obecného vzorce H 3m-2n B m O 3m-n . Vyskytuje se přirozeně jako minerál sassolina .

Vzdálenost mezi sousedními vrstvami je 318 pm.

Chemické vlastnosti

Kyselina boritá vykazuje velmi slabé kyselé vlastnosti. Je poměrně málo rozpustný ve vodě. Jeho kyselé vlastnosti nejsou způsobeny eliminací kationtu H + , ale přidáním hydroxylového aniontu:

{\mathsf {B(OH)_{3}+H_{2}O\rightarrow H[B(OH)_{4}]}}

Ka = 5,8⋅10-10 mol /l; pKa = 9,24 .

Z roztoků jeho solí je snadno vytěsňován většinou ostatních kyselin. Její soli, zvané boritany, se obvykle vyrábějí z různých polyboritých kyselin, nejčastěji tetraborité H 2 B 4 O 7 , což je mnohem silnější kyselina než orthoboritá.

B(OH) 3 vykazuje velmi slabé známky amfoterie , tvořící málo stabilní hydrosíran boritý B( HS04 ) 3 .

Při neutralizaci kyseliny orthoborité alkáliemi ve vodných roztocích nevznikají ortoboritany obsahující ion (BO 3 ) 3– , protože ortoboritany jsou hydrolyzovány téměř úplně v důsledku příliš nízké konstanty tvorby [B(OH) 4 ] – . Tetraboritany, metaboritany nebo soli jiných polyboritých kyselin se tvoří v roztoku:

{\mathsf {2NaOH+4H_{3}BO_{3}\longrightarrow Na_{2}B_{4}O_{7}+7H_{2}O))

S přebytkem alkálií se mohou přeměnit na metaboráty:

{\mathsf {2NaOH+Na_{2}B_{4}O_{7}\longrightarrow 4NaBO_{2}+H_{2}O))

Meta- a tetraboráty jsou hydrolyzovány , ale v menší míře (reverzní reakce k uvedeným).

V okyselených vodných roztocích boritanů se ustavují následující rovnováhy :

{\mathsf {3H[B(OH)_{4}]\rightleftarrows H^{+}+[B_{3}O_{3}(OH)_{4}]^{-}+5H_{2}O }}

{\mathsf {[B_{3}O_{3}(OH)_{4}]^{-}+OH^{-}\rightleftarrows [B_{3}O_{3}(OH)_{5}] ^{{2-}}}}

Při zahřátí kyselina boritá rozpouští oxidy kovů a tvoří soli:

Při přebytku oxidu se tvoří metaboritan vápenatý:

{\displaystyle {\mathsf {2H_{3}BO_{3}+\ CaO\rightarrow \ 3H_{2}O+\ Ca(BO_{2})_{2))))

Při nedostatku oxidu se tvoří tetraboritan vápenatý:

{\displaystyle {\mathsf {4H_{3}BO_{3}+\ CaO\rightarrow \ 6H_{2}O+\ CaB_{4}O_{7))))

Při zahřívání reaguje s kovy:

{\displaystyle {\mathsf {2Na+\ 2H_{3}BO_{3}\rightarrow \ 2NaBO_{2}+\ 2H_{2}O+\ H_{2))))

Termický rozklad kyseliny borité probíhá ve dvou fázích s pomalým ohřevem:

{\mathsf {H_{3}BO_{3}{\xrightarrow[{}]{107.5^{o}C}}HBO_{2}+\ H_{2}O}}

{\mathsf {2HBO_{2}{\xrightarrow[{}]{150^{o}C}}B_{2}O_{3}+\ H_{2}O}}

S alkoholy v přítomnosti koncentrované kyseliny sírové tvoří estery :

{\mathsf {H_{3}BO_{3}+\ 3CH_{3}OH\longrightarrow \ 3H_{2}O+\ B(OCH_{3})_{3))}

Vznik methyletheru boru B (OCH 3 ) 3 je kvalitativní reakcí na H 3 BO 3 a soli kyselin boritých, po zapálení hoří methylether boru krásným jasně zeleným plamenem.

Získání

Kyselinu boritou lze získat smícháním boraxu ( tetraboritanu sodného ) s minerální kyselinou, jako je kyselina chlorovodíková :

{\mathsf {Na_{2}B_{4}O_{7}\cdot 10H_{2}O+2HCl\rightarrow 4H_{3}BO_{3}+2NaCl+5H_{2}O))

Je to produkt hydrolýzy diboranu nebo halogenidu boritého [1] :

{\displaystyle {\mathsf {B_{2}H_{6}+6H_{2}O\rightarrow 2H_{3}BO_{3}+6H_{2))))

{\mathsf {BCl_{3}+3H_{2}O\rightarrow H_{3}BO_{3}+3HCl))

Kyselina boritá v medicíně

Boritý alkohol (z lat. Solutio Acidi borici spirituosa ) je roztok kyseliny borité v ethylalkoholu (obvykle v 70% ethanolu).

Alkoholové roztoky kyseliny borité v koncentraci 0,5%, 1%, 2%, 3%, 5% se připravují v 70% ethylalkoholu a používají se jako antiseptikum a jako prostředek proti svědění při otírání zdravých kožních oblastí kolem ložisek pyodermie , stejně jako ušní kapky.

Kyselina boritá může být nebezpečná pouze při nekontrolovaném požití. Při pravidelném užívání může dojít k nebezpečné koncentraci v lidském těle (zejména u dítěte). Smrtelná dávka pro orální otravu pro dospělého je 15-20 g, pro děti - 4-5 g [2] .

Kyselina boritá se v medicíně používá od 60. let 19. století jako antiseptikum , které nedráždí rány a je bez chuti, zápachu a barvy. V moderní medicíně je antimikrobiální účinnost kyseliny borité považována za nízkou.

Použití kyseliny borité jako antiseptika pro děti, ale i těhotné a kojící ženy zakázalo 2. února 1987 Ministerstvo zdravotnictví SSSR na doporučení Farmakologického výboru se zněním: „... zakázat používání kyseliny borité jako antiseptikum u kojenců, stejně jako u žen během těhotenství a kojení kvůli její nízké aktivitě a vysoké toxicitě“ [3] .

Aplikace

V jaderných reaktorech jako absorbér neutronů , rozpuštěný v chladivu jaderného reaktoru .
Borické hnojivo .
V laboratořích pro přípravu tlumivých roztoků .
V lékařství - jako nezávislý dezinfekční prostředek pro dospělé , stejně jako ve formě 2% roztoku - pro mytí pokožky po kontaktu s alkáliemi.
Na bázi kyseliny borité se vyrábějí různé kombinované přípravky (ATX skupina D08AD ), např . Teymurovova pasta .
Ve filmové fotografii jako součást jemnozrnných vývojek a ustalovačů kyselin k vytvoření slabě kyselého prostředí.
V potravinářském průmyslu je registrován jako potravinářská přídatná látka E284 (v Rusku tato přídatná látka není zařazena na seznamu schválených k použití [4] ).
Ve šperkařství - jako základ tavidel pro pájení slitin obsahujících zlato.
Ve slévárenství je to pojivo pro kyselé vyzdívky pecí, složka pro ochranu paprsku před oxidací při odlévání hořčíkových slitin.
V každodenním životě - ničení švábů , mravenců, štěnic.
Při výrobě keramiky , vláknové optiky , sklolaminátu , skla [5] ,
Jako zpomalovač hoření pro ochranu dřeva,
Jako součást elektrolytů pro poměďování a niklování .
Jako fosfor nebo jako složka fosforu pro výukové pokusy o luminiscenci látek. [6] [7] [8]

Poznámky

↑ Housecroft, CE; Sharpe, A.G. Kapitola 13: The Group 13 Elements // Anorganic Chemistry (anglicky) . — 3. - Pearson, 2008. - S. 340 . — ISBN 978-0-13-175553-6 .
↑ Škodlivé látky v průmyslu. Příručka pro chemiky, inženýry a lékaře / ed. prof. N. F. Lazareva. - L . : Chemie, 1977. - T. 3. - S. 310. - 608 s.
↑ Prozorovsky V. Zákeřná kyselina boritá // Věda a život : časopis. - M. , 2003. - Listopad ( č. 11 ). — ISSN 0028-1263 . Archivováno z originálu 14. ledna 2018. (Ruština)
↑ SanPiN 2.3.2.1293-03 . Datum přístupu: 23. prosince 2014. Archivováno z originálu 4. března 2016. (Ruština)
↑ Použití kyseliny borité . Získáno 7. července 2016. Archivováno z originálu dne 22. července 2016. (Ruština)
↑ Výzkumná práce studentů v chemii. Syntéza fosforu v pevné fázi na bázi kyseliny borité . Získáno 17. září 2019. Archivováno z originálu dne 28. března 2022. (Ruština)
↑ Způsoby studia fosforů na základě školní fyziky
↑ V. N. Viter. Fosfory na bázi kyseliny borité. Fosfory kyseliny borité. (Jak připravit různé luminofory z kyseliny borité a organických sloučenin) // Chemie a chemici: elektronický časopis. - K . : V. N. Viter, 2017. - č. 1 . (Ruština)

Literatura

Karapetyants M. Kh. Drakin S. I. Obecná a anorganická chemie. M .: " Chemie ", 1994
Remy G. "Kurz anorganické chemie" M .: " Zahraniční literatura ", 1963
M. D. Maškovskij. Léky. - M. : OOO "New Wave", 2002. - T. 2. - 608 s. — 25 000 výtisků. — ISBN 5-7864-0129-4 .

Sloučeniny boru
Borovodíky	Diboran (B 2 H 6 ) Tetraboran (B 4 H 10 ) pentaboran (B 5 H 9 ) Pentaboran(11) (B 5 H 11 ) Hexaboran( 10 ) ( B6H10 ) Hexaboran( 12 ) ( B6H12 ) Nonaboran(16) (B 9 H 15 ) Dekaboran( 14 ) ( B10H14 )
halogenidy	Fluorid boritý (BF 3 ) Chlorid boritý (BCl 3 ) bromid boritý (BBr 3 ) Bromid-jodid boritý (BBr 2 I) bromid boritý ( BBrI2 ) Jodid boritý (BI 3 )
kyseliny	Kyselina boritá (H 3 BO 3 ) Kyselina pyborová (H 2 B 4 O 7 ) Tetrafluoroboritan (H[BF 4 ])
jiný	Arzeničnan boritý (BAsO 4 ) Arsenid boritý (BAs) Borazan (BNH 6 ) borazol ( B3N3H6 ) _ _ _ _ Borid železitý (FeB) Bromodiboran (B 2 H 5 Br) 13-bordikarbid (B 13 C 2 ) Karbid boru (B 4 C) Metaboritan sodný (NaBO 2 ) Nitrid boru (BN) Oxid boritý (B 2 O 3 ) Pentaboritan sodný (NaB 5 O 8 ) Pentasulfid boritý (B 2 S 5 ) Hexaboronový silicid (B 6 Si) Dodekaborový silicid (B 12 Si) Tetraborový silicid (B 4 Si) Tribor Silicid (B 3 Si) Sirník boritý (B 2 S 3 ) Tetraboritan sodný (Na 2 B 4 O 7 ) tetrahydroboritan hlinitý (Al[BH 4 ] 3 ) Berylium tetrahydroboritan (Be[BH 4 ] 2 ) Tetrahydroboritan lithný (Li[BH 4 ]) Tetrahydroboritan draselný (K[BH 4 ]) Tetrahydroboritan hořečnatý (Mg[BH 4 ] 2 ) tetrahydroboritan sodný (Na[BH 4 ]) tetrahydroboritan rubidium (Rb[BH4 ] ) Tetrahydroboritan cesný (Cs[BH 4 ]) Zirkonium tetrahydroboritan (Zr[BH 4 ] 4 ) Fluorid boritý (B 2 F 4 ) Tetrafluoroborát amonný (NH 4 [BF 4 ]) Tetrafluoroborát draselný (K[BF 4 ]) Tetrafluorboritan sodný (Na[BF 4 ]) Fosforečnan boritý (BPO 4 ) Fosfid boritý (BP) Chlorodiboran (B 2 H 5 Cl)

Fotografická činidla

Vyvíjecí agenti

Černý a bílý	Adurol ( bromohydrochinon Chlorhydrochinon ) Amidol 2-aminofenol 4-aminofenol Vitamín C hydrochinon Fotografie s glycinem methylfenidon Metol Oxyethylorthoaminofenol pyrogallol pyrokatechin Phenidon p-fenylendiamin TsPV-1 Edinol
barevný	p-fenylendiamin TsPV-1 TsPV-2 Ac-60 CD-2 CD-3 CD-4 CD-6

Anti-závoje

regulátory pH

Vývojové akcelerátory	Hydroxid draselný Hydroxid sodný Uhličitan draselný Uhličitan sodný metaboritan sodný siřičitan sodný Tetraboritan sodný
Kyselina dusičná Kyselina boritá

Konzervační látky

Změkčovače vody

tribuny

Fixační komponenty

Barvotvorné komponenty

Součásti toneru

dusičnan uranylu

Komponenty zesilovače

Desenzibilizátory

Senzibilizátory

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Skvělý norský Velký Rus Brockhaus a Efron Britannica (online)
V bibliografických katalozích	BNF : 133323241 GND : 4146369-9 J9U : 987007283387305171 LCCN : sh85015848