Тетраборат натрия (бура) — Na2B4O7

Тетрабора́т на́трия

(«бура́», «боракс» (от лат. borax), натрий тетраборнокислый) — неорганическое соединение, натриевая соль борной кислоты с химической формулой 247, наиболее распространённое и используемое соединение бора, образует несколько кристаллогидратов, широко применяется в промышленности.

Применение[ | ]

Тетраборат натрия применяется:

• как сырьё для получения борной кислоты и различных соединений бора[2];
• в производстве эмалей, глазурей, оптических и цветных стёкол, различных керамик[2];
• при пайке и плавке металлов в составе флюса[2];
• При ковке металлов;
• в бумажной и фармацевтической промышленности;
• в производстве строительных материалов как компонент антисептика для изготовления целлюлозного утеплителя «Эковата»
• как дезинфицирующее и консервирующее средство[2];
• для приготовления буферных растворов;
• в аналитической химии: как стандартное вещество для определения концентрации растворов кислот;
• для качественного определения оксидов металлов (по цвету перлов);

В 1977 году мировое производство тетрабората натрия составило 1,5 млн тонн[2].

Токсикологические свойства и характеристики

Теплокровные и человек. Тетраборат натрия проникает через кожу, имеет нерезко выраженное кумулятивное действие. Не обладает местным раздражающим действием при контакте с конъюктивой глаза и кожей, эффекта сенсибилизации и эмбриотоксического эффекта не вызывает. [2]

Люди, работающие с веществом, часто страдают хронической экземой. При работе необходимо защищать органы дыхания, глаза и кожу от воздействия пыли. [3]

Тетраборат натрия, так же, как борная кислота и растворимые бораты, быстро и почти полностью всасываются из желудочно-кишечного тракта. В крови бор равномерно распределяется между эритроцитами и плазмой, но быстро переходит в ткани. В мягких тканях обнаруживается

10% от дозы (преимущественно в мозге, печени и жировой ткани). Выделение соединений бора происходит главным образом через желудочно-кишечный тракт. [3]

Классы опасности. Инсектициды на основе тетрабората натрия относится к IV классу малоопасных средств дезинсекции по ГОСТ 12.1.007. [2]

Нахождение в природе[ | ]

Существуют многочисленные минералы, содержащие тетраборат натрия. К ним относятся:

• бура (боракс, тинкал) — минерал состава 247·10H2O — декагидрат тетрабората натрия;
• кернит — тетрагидрат тетрабората натрия — Na2В4О7·4Н2О;
• многочисленные минералы класса боратов, в которых помимо оксидов натрия и бора содержатся другие металлы, — кальций, магний, железо и др.;
• кристаллогидраты тетрабората натрия выпадают в осадок при пересыхании некоторых бессточных, сезонно пересыхающих солёных озёр, например, в озере Серлс, расположенном в пустыне Мохаве в США, и некоторых озёр в Турции.

Получение

Вещество получают перекристаллизацией природной буры или кернита (тетрагидрат); взаимодействием борной кислоты с карбонатом натрия; взаимодействием природных боратов с карбонатом и гидрокарбонатом натрия при нагревании. [5]

Бура (тетраборат натрия) является натриевой солью борной кислоты с формулой Na2B4O7. Такое соединение нашло широкое применение, образуя варианты кристаллогидратов (кристаллический тип строение).

В регионе Азии вещество называется «тинкал». Считается, что ингредиент получил свое название от Персидского слова «бурых», которое использовалось, чтобы назвать нитрат калия и другой флюс с наличием воды.

В Древнем Египте, бура нашла применение для сохранения Мумий. Кроме того, бура используется, чтобы сделать глазурь керамики в Китае, и в качестве агента очистки в нескольких местах на Ближнем Востоке и в Китае.

Вещество набрало масштабы применения в Средние века в Европе в качестве флюса для пайки и очистки поверхностей металлических заготовок. Природа происхождения вещества была долгой загадкой для химиков. Следы истории порошка были в конечном счете прослежены в Тибете — почти единственном источнике, который был известен до открытия (1776) и применения (1820) из итальянских источников борной кислоты. Италия стала основным источником буры до 1860-х годов, когда пустынные районы Чили также начали поставлять буру для широкого применения.

Читать также: Предусилитель для электретного микрофона

Ключевой” фигурой в открытии ингредиента в Северной Америке был Джон А. Витч, который нашел его в Калифорнии в 1856 году, сначала весной на Северном конце долины Сакраменто (округ Техама). В течение следующего десятилетия, были найдены залежи буры в более удобных для применения местах в Неваде и Южной Калифорнии.

Американские производители освоили процесс применения буры к середине 1880-х годов и поставляли продукт на внутренний и международный рынки. Цена падала вниз до уровня, который вызвал у большинства отказ от применения производства такого товара. Стивен Мазер для продвижения вещества в 1896 году, выпустил брошюру: «Рецепты для применения буры». Эта успешная рекламная кампания значительно расширила спрос на буру, которая стала относительно недорогой, особенно в стиральных смесях, стеклянных и керамических глазурях.

Литература[ | ]

• Альмединген А. Н.
  Бура, фальсификация её // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Герценштейн Г. М.
  Бура, в медицине // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Натрия тетраборат // Фотокинотехника: Энциклопедия / Гл. ред. Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981. — С. 204. — 447 с.
• Левинсон-Лессинг Ф. Ю.
  Бура, нахождение в природе // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Федоров П. И.
  Натрия бораты // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди—Полимерные. — С. 180—181. — 639 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.

Состав и физико-химические свойства

Бура является соединением соды и борной кислоты. Такое вещество не растворяется в спиртах, но хорошо образует растворы с горячей водой и глицерином.

Молекулярная структура тетрабората натрия

Бура вступает в реакцию с сильными кислотами с формированием соли и борной кислоты. При нагреве выше 400 °C вещество полностью лишается воды в кристаллах. Бура как соль слабой кислоты, при смешивании и с водой порождает щелочную реакцию с тетраборатом натрия. Бура может вступать в реакцию с некоторыми оксидами металлов с образованием различных соединений – перлов буров.

Как пищевой консервант бура запрещена для применения в большинстве стран, включая Россию, ввиду не выводимости вещества из органов человека, как токсического ингридиента. Как пищевая добавка материал получил название Е-285.

Химические реакции при участии бура

Область применения бура

Тетраборат натрия активно нашел применение для следующих целей:

• в роли флюса во время операции пайки и плавки металлов;
• в исследованиях аналитической химии как стандартный вариант вещества для определения уровня кислоты в растворе. Также бура используется для установки характеристик оксидов металла;
• повсеместное применение в создании глазури, эмали, стекол для оптических приборов и декора;
• порошок нашел употребление в фармацевтике и бумажном производстве;
• является природным консервантом и средством для дезинфекции, борьбы с паразитами;
• является компонентов в химической промышленности для создания бытовых товаров для чистки;
• актуально применение в создании косметических изделий;
• бура используется как основа для создания бора;
• вещество является компонентом для создания утеплительных строительных материалов;
• в легкой промышленности тетраборат натрия наносят на изделие перед процедурой окраски.

Применение бура в быту

Буру можно найти в большинстве продовольственных магазинов. Это сравнительно недорогой товар, что делает его отличным выбором для применения во многих домашних работах.

Применение натрия тетрабората как медицинское средство

Вещество является очень эффективным при борьбе с вредителями: тараканами, муравьями и прочими бытовыми насекомыми. Смесь готова при смешивании равных частей порошка с сахаром. Сахар помогает привлечь жуков и бура проявляет свое пагубное действие на насекомое. Рекомендуется держать вещество в труднодоступных местах, подальше от домашних животных и детей. Оптимальные места: под плитами, холодильником и раковиной. Бура также хорошо справляется с мышами. Вы просто должны нанести порошок в местах, местонахождения мышей, и бура избавит вас от вредителей. Также можно посыпать раствор на ковер и пропылесосить, чтобы исключить наличие блох или обработать матрас, для избавления от клопов.

Читать также: Три режима работы транзистора

Бура позволит избавиться от ржавчины. Смешивая 1 чашку порошка с 2 чашками воды и 1 столовой ложкой лимонного сока получается эффективное средство против коррозии. Раствор, напоминающий пасту, наносят на заржавелые вещи в течение примерно 15 минут. После чего ржавчину легко удалить механическим трением.

Тетраборат натрия является универсальным очистительным средством. Две столовые ложки бура смешивают с 2 чашками воды получая универсальный очиститель. Раствор можно применять в бутылке с распылителем и использовать его для очистки кухонных поверхностей и ванной плитки, и керамики. Бура отлично подходит для выведения очень стойких пятен. Бура поможет вывести въевшиеся пятна с пола.

Бура позволит промыть домашние сантехнические узлы. Просто ½ чашки бура помещают в слив с несколькими чашками теплой воды. Бура расщепляет грязь, которая застревает в трубах. Это не только удалит излишки и прочистит канализацию, но и продезинфицирует систему.

Применение при ковке и кузнечной сварке

Бура активно применяется в роли флюса для ковки и кузнечной сварки. Порошок является источником оксида бора, с отличными антиокислительными свойствами. Бура способна при необходимости убрать при обработке металла небольшие трещины, изменить форму изделия или при нагреве во время художественной ковки и кузнечной обработки металла. Вещество классифицируется как высокотемпературный флюс. Обработанная заготовка с бурой характеризуется более износостойкими характеристиками и долговечностью.

Использование буры в пайке

Во время расплавления буры при температуре 700-900 °С, поверхность обрабатываемого материала очищается, а все лишние включения растворяются во флюсе. Во время обработки материала ковкою постепенно создается толстый слой окалины. В некоторых случаях обрабатываемый металл может полностью сгореть в связи с перегреванием детали. Но при использовании тонкого слоя буры можно избежать такого сценария.

Применение

Тетраборат натрия применяется:

• как сырьё для получения борной кислоты и различных соединений бора;
• в производстве эмалей, глазурей, оптических и цветных стёкол, различных керамик;
• при пайке и плавке металлов в составе флюса;
• в бумажной и фармацевтической промышленности;
• в производстве строительных материалов как компонент антисептика для изготовления целлюлозного утеплителя «Эковата»
• как дезинфицирующее и консервирующее средство;
• для приготовления буферных растворов;
• в аналитической химии: как стандартное вещество для определения концентрации растворов кислот;
• для качественного определения оксидов металлов (по цвету перлов);

В 1977 году мировое производство тетрабората натрия составило 1,5 млн тонн.