Бура (тетраборат натрия) Na 2 B 4 O 7 . H 2 O — соль тетраборной кислоты . Обычная бура (десятиводный гидрат) образует большие бесцветные прозрачные призматические кристаллы; базоцентрированная моноклинная решётка, а = 12, 19 Å , b = 10 , 74 Å , с = 11, 89 Å , ß = 106 ° 35 ´ ; плотностью 1, 69 — 1, 72 г/см 3 ; в сухом воздухе кристаллы выветриваются с поверхности и мутнеют. При нагревании до 80 ° С декагидрат (от греч. deka десять — в сложных словах означает десять, вдесятеро) теряет 8 молекул воды, при 100 градусах медленно, а при 200 ° С быстро отщепляется ещё одна молекула воды, в интервале 350-400 ° С происходит полное обезвоживание.
Растворимость буры (в г. безводной соли на 100 г. воды): 1, 6 (10 ° С), 3, 9 (30 ° С), 10, 5 (50 ° С). Насыщенный раствор кипит при 105 ° С.
В воде бура гидролизуется, поэтому её раствор имеет щелочную реакцию. Она растворяется в спирте и глицерине . Сильными кислотами полностью разлагается:
С окислами некоторых металлов бура даёт окрашенные бораты ( « перлы буры » ):
что используется в аналитической химии для открытия этих металлов.
При медленном охлаждении раствора обычной буры при 79 ° С начинает выкристаллизовываться октаэдрическая бура Na 2 B 4 O 7 . 5H 2 O (или « ювелирная бура » ), плотностью 1, 815 г/см 3 , устойчивая в интервале 60 — 150 ° С. Растворимость этой буры составляет 22 г. в 100 г. воды при 65 ° С, 31, 4 при 80 ° С и 52, 3 при 100 ° С.
Бура является важнейшим флюсом, облегчающим процесс плавки. Расплавленная бура образует при охлаждении на стенках тигля глазурь, предохраняет расплав от доступа кислорода и растворяет окислы металлов.
При медленном термическом обезвоживании обычной буры получается пиробура с плотностью 2, 371 г/см 3 и температурой плавления 741 ° С. Бура плавится и распадается на метаборат натрия и трёхокись бора, которые смешиваются в жидком состоянии:
Окись бора, соединяясь с окислами металлов, образует метабораты так же, как борная кислота . Метаборат натрия легко смешивается со вновь образованными метаборатами и быстро уводит их из зоны расплавленного металла, а на их место вступают новые активные молекулы окиси бора. Бура обладает большей способностью растворять окислы, чем борная кислота, и используется не только как плавильный восстановительный флюс, но и как важнейший флюс при пайке твёрдыми припоями.
Обычную буру получают из борной кислоты , из тинкаля, кернита и некоторых других минералов (путём их перекристаллизации), а также из воды соляных озёр (фракционированной кристаллизацией).
Буру широко применяют при приготовлении эмалей, глазурей, в производстве оптических и цветных стёкол, при сварке, резке и пайке металлов, в металлургии, гальванотехнике, красильном деле, бумажном, фармацевтическом, кожевенном производствах, в качестве дезинфицирующего и консервирующего средства и удобрения.
Во время пайки используется много разновидностей припоев. Каждый из них обладает собственными преимуществами, что делает его полезным для той или иной сферы. Флюс для пайки бура зачастую применяется для спаивания сложных металлов, таких как чугун, сталь или медь, но может пригодиться и для других процедур. Это один из самых распространенных и проверенных временем флюсов, что используются как в промышленной сфере, так и в частной. Бура для пайки обладает относительно невысокой стоимостью и может подходить для многих видов пайки. Она дает комплексное воздействие, что упрощает процесс и не требует добавления других компонентов, хотя в ювелирной сфере встречаются и более сложные флюсы на ее основе.
Бура для пайки меди
Бура для пайки латунью помогает не только улучшить свойства спайки металла, но и очистить его поверхность от лишних пленок, налетов и прочих вещей, которые могут повредить качественному и надежному соединению. В чистом виде это высокотемпературный флюс, температура плавления которого составляет, примерно, 700-900 градусов Цельсия. Но свойства материала позволяют его легко растворять в воде, благодаря чему получается более мягкий флюс. От степени растворения зависит, насколько высокой температурой плавления будет обладать материал. За все время существования специалисты по пайке придумали множество способов применения и создания комбинаций для данного материала. Бура паяльная производится согласно ГОСТ 8429-77.
Описание и внешние признаки
Минерал бура (англ. Borax) представляет собой водный борат натрия с гидроксилом. В народе он известен также как борная соль. В азиатских странах его именуют тинкалом. Это вещество напоминает почти бесцветные кристаллы. Происхождение названия: от арабского слова bauraq – в переводе «белый». Форма выпуска буры в аптеках и хозяйственных магазинах – белый мелкокристаллический порошок.
Химический состав
Составные части буры – натриевая соль борной кислоты и сильное основание (вода, натр). Химическая формула: Na2(B4O5)(OH)4·8H2O
Практическая значимость буры — служить для извлечения бора.
Молекулярный вес вещества: 381.37; Плотность: 1.7; Удельный вес: 1.69 — 1.8; Максимальное двулучепреломление: δ=0.025; Классы по IMA: бораты.
Область применения буры
Это вещество нашло широкий спектр применения и активно используется в различных отраслях:
- В промышленности. В сварочном производстве ее применяют в качестве компонента флюса. Используют ее и для производства глазури, стекла и эмали. В машиностроении это вещество применяют для производства тосола, смазок и тормозных жидкостей. Для дезинсекции (борьбы с насекомыми) в домашних условиях ее используют в качестве отравляющего вещества.
- В текстильной промышленности. Обрабатывают поверхность ткани перед окрашиванием.
- В ювелирном производстве. Она применяется в качестве флюса для пайки металлов. С ее помощью очищают поверхность металла, чтобы соединение получалось крепким. Она применяется при работе с латунью, серебром и золотом.
- В медицине. В этой области это вещество применяется для борьбы с грибками. С этой целью назначают препараты из буры в глицерине. Она считается высококлассным антисептиком, не уступающим по своим характеристикам сульфату меди и танину. В аптеке ее можно встретить также в качестве раствора борной кислоты.
- В косметологии. Это вещество входит в состав практически всех косметических средств. Объясняется это ее способностью смягчать жесткую воду и служить в качестве консерванта, продлевающего срок хранения масок, кремов, гелей для душа, шампуней и др.
- В мыловарении. Это вещество входит в состав бомбочек для ванны. Шипящим эффектом этот продукт обязан именно входящей в состав буре.
Применение буры в быту
Это вещество активно применяется не только на производстве, но и в быту оно в некоторых случаях оказывается незаменимым. Применяют его в качестве:
- Универсального моющего средства. Для этого берут две чайные ложки буры и растворяют в двух стаканах воды. Хранят вещество в закрытой емкости и добавляют в небольших количествах в воду при чистке мебели, мытье полов, окон.
- Средства для борьбы с насекомыми и грызунами. Многим известен старый добрый метод, передаваемый из поколения в поколение, с шариками из картофеля или яичного желтка и борной кислоты. Для домашних насекомых такой шарик служит настоящей отравой. При таком способе важно, чтобы насекомые не имели доступа к воде, в противном случае все усилия будут напрасны. Для борьбы с грызунами порошок рассыпают вдоль плинтуса на полу.
- Средства для борьбы с плесенью. Из-за лишней влаги и испарения в ванной комнате очень часто появляется плесень. Это вещество и здесь придет на помощь. Применять это средство можно только на поверхности без краски, в противном случае она просто слезет. Буру смешивают с водой, чтобы получилась густая консистенция, похожая на пасту. Достаточно нанести смесь густым слоем на плесень и оставить на ночь. Утром смесь удаляется с поверхности, оставляя стены чистыми.
- Средства для борьбы со ржавчиной и известковым налетом. Иногда даже дорогостоящие средства не могут справиться с известковым налетом на раковине или унитазе. Это вещество поможет и в этом случае. С этой целью рекомендуется засыпать в унитаз стакан буры, а утром почистить фаянс щеткой. Все трудноудаляемые пятна, исчезнут не оставив и следа.
Купить буру можно в аптеке под названием «Раствор борной кислоты». Порошок можно приобрести в хозяйственном магазине или поискать в Интернете на специализированных сайтах.
Килограмм буры технического назначения будет стоить около 150−200 рублей. В больших объемах ее можно приобрести упаковками по 25 кг. В аптечной сети продается водный раствор. Его стоимость может варьироваться от 14 до 100 рублей, в зависимости от региона проживания. Разливается она в бутылочки емкостью от 30 до 100 миллилитров.
Тетраборат натрия опасен ли для детей
Боракс не безобиден, он обладает повышенной токсичностью. С небольшими количествами, попадающими в ЖКТ через кожу и слизистую, человеческий организм справляется. Но если выпить даже 10 г. тетрабората натрия, может получиться летальный исход.
Попадание тетрабората натрия на кожу или в дыхательные пути может вызвать неприятности. Поэтому действия с солью нужно проводить в резиновых или латексных перчатках в помещении с хорошей вентиляцией. Если соль в виде мелкого порошка, то желательно защитить дыхательные пути медицинской или строительной маской, чтобы взвесь случайно не попала на слизистую.
По окончании работы поверхность, где находилась соль, следует хорошенько промыть.
Лекарства, содержащие соль, предназначены исключительно для наружного применения. Небольшая передозировка средства может вызвать боль в животе, головную боль, рвоту и слабость. В этом случае нужно немедленно провести промывание желудка и обратиться к врачу. Тяжёлое отравление препаратом опасно для жизни, оно сопровождается судорогами, потерей сознания, поражением печени и почек, сердечно-сосудистой недостаточностью.
Недостатки
- После применения образуется налет солей, которые необходимо счищать механическим методом;
- Требуется выбирать места для хранения, в которых нет влаги, так как от большой влажности флюс начнет портиться;
- Для подготовки материала к использованию необходимо потратить время и подобрать правильную пропорцию, что может привести к ошибке.
Разновидности буры
Существует две основные разновидности, которые касаются внешнего вида материала. Первым вариантом является твердая форма. Флюс паяльный бура поставляется в виде порошка с мелкими твердыми фракциями. Благодаря этому, ее легко выложить на поверхность металла перед пайкой в нужном количестве и она не будет растекаться при этом. Такая разновидность поставляется в специальной коробке, защищающей материал герметично от проникновения влаги и прочих посторонних факторов. Фракции имеют белый цвет.
Бура для пайки в виде порошка
Второй разновидностью, которая чаще применяется для более легких металлов и их сплавов, является разведенная бура. В данном случае вам предлагается тот же материал, но растворенный в жидкости. Благодаря этому его можно применять при более низкой температуре пайки. Использование такой разновидности также является более легким, так как мелкие детали просто макаются в жидкость, после чего их можно подвергать пайке. Это используется как в ювелирной отрасли, так и в других местах, где идет работа с небольшими изделиями. Контакты, провода и прочие разновидности техники хорошо контактируют с растворенным флюсом. Несмотря на том, что принцип, как пользоваться бурой для пайки в жидком виде несколько отличается от стандартного, они имею практически одинаковый эффект.
Встречаются также разновидности в виде смесей, когда применяются еще и другие флюсы. Это необходимо в тех случаях, когда нельзя достичь заданных результатов при помощи одного вещества. Пропорции и состав зависят от конкретных целей. Чаще всего ее соединяют вместе с борной кислотой.
Состав и физико-химические свойства
В состав буры для пайки входят хлористый натрий и хлористый барий, в некоторый случаях в нее добавляют борную кислоту. Далеко не для всех процедур она используется в чистом виде, так как для этого потребуется слишком высокая температура плавления. Порошок для пайки бура – это высокотемпературный флюс, так что основным его свойством является стойкость к высоким температурам. Стоит отметить, что свои химические свойства материал отлично сохраняет и при меньшей концентрации, чем идет в поставке. Таким образом, раствор флюса обладает достаточно высоким уровнем растворения окислов всех основных металлов, для работы с которыми он применяется.
Также он может растворять жировые пленки и прочие лишние вещи, которые будут мешать нормальной спаиваемость материала. Пайка бурой уберегает от многих видов брака, которые могут встречаться в работе.
Технические характеристики
Выделяют две основные марки вещества, которые определяются по ГОСТ как марка А и марка Б:
Пайку металлов проводят, предварительно удаляя с их поверхности следы оксидов. Для этого применяют флюсы. Они должны предотвращать окисление при нагреве и стимулировать хорошего растекание расплавленного припоя.
Для пайки медных изделий идеально соответствует всем требованиям припой из буры. Вещество известно со средних веков. Добывали его в озерах Индии, Тибета, затем перевозили в Европу, где использовали для обработки тканей и кожи, производства стекол.
Бура широко применяется для работы с металлами. При изготовлении или ремонте металлических изделий проводится пайка бурой. Прежде всего, метод применяют для деталей из меди, латуни. Особенную разновидность этого флюса используют при ремонте ювелирных изделий.
Меры предосторожности
- Проинструктируйте персонал о рисках, связанных с продуктом, о мерах предосторожности, которые необходимо соблюдать, и о мерах, которые необходимо принять в случае аварии.
- Не ешьте и не пейте на рабочем месте.
- Ограничьте количество продуктов в мастерских (цехах) до минимальных потребностей.
- Избегайте скопления пыли. Поддерживайте помещения и рабочие места в безупречной чистоте.
- Избегайте вдыхания пыли или аэрозолей.
- Обеспечьте общую вентиляцию помещений.
- Избегайте попадания продукта на кожу и в глаза. Обеспечьте персонал защитной одеждой, перчатками и защитными очками. Эти предметы должны храниться в хорошем состоянии и очищаться после каждого использования.
- Запрещается проводить работы с резервуарами, содержащими тетраборат динатрия, без соблюдения мер предосторожности.
- В случае случайной утечки или разлива соберите продукт с помощью промышленного пылесоса. Если разлив большой, эвакуируйте персонал.
- Храните отходы в специально разработанных контейнерах. Утилизируйте отходы в соответствии с утвержденными правилами.
- Избегайте воздействия тетрабората динатрия на людей с хроническими респираторными заболеваниями или кожными заболеваниями открытых частей.
Состав и свойства
Точное происхождение исторически сложившегося, тривиального названия окончательно не выяснено. Согласно химической номенклатуре бура – кристаллогидрат натриевой соли тетраборной кислоты.
Если в состав входит 10 молекул воды, то вещество называется декагидрат тетрабората натрия. Существуют виды кристаллогидрата с пятью молекулами воды.
Они называются пентагидратами тетрабората натрия. Строго говоря, состав буры представляет собой соль, окруженную гидратной оболочкой из 10 диполей воды.
При 64 ℃ декагидрат расплавляется, постепенно теряет воду. Полное обезвоживание буры происходит при 380°. Образующийся тетраборат стойко выдерживает нагревание до 742° и только потом расплавляется.
Такое поэтапное плавление буры несколько смущает обычных потребителей, привыкших к тому, что вещество плавится строго при одном значении температуры. Специфика объясняется присутствием молекул воды в кристаллогидрате. Эта особенность упрощает применение буры при пайке.
Качество вещества нормировано государственным стандартом. Существует две марки сырья, представляющего собой техническую буру:
- марка А – это 99,5%-ный декагидрат соли. Остальные 0,5% состоят из карбонатов, сульфатов, мизерного количества соединений свинца и мышьяка;
- марка Б — 94%-ный декагидрат, содержание примесей в котором составляет 6%.
Обе марки не очень устойчивы. Срок хранения технической буры не должен превышать полгода. В качестве флюса рекомендуют применять буру марки Б. Она полностью соответствует требованиям пайки, стоит дешевле, чем сырье марки А.
Первая помощь
- В случае попадания на кожу немедленно промыть большим количеством воды в течение 15 минут. Снять загрязненную одежду. При наличии или появлении кожных поражений, обширном или продолжительном загрязнении необходимо медицинское наблюдение (клиническое и биологическое).
- В случае попадания в глаза немедленно и обильно промыть водой.
- При проглатывании попытайтесь вызвать рвоту, если субъект в сознании.
- Если он без сознания, поместите пострадавшего в безопасное положение на бок.
- Вызовите скорую помощь!
Применение порошка для латуни и меди
Практики часто используют флюс, который хранился дольше положенного времени. Для пайки латунью буру стоит заново переплавить. Охлажденный порошок нужно поместить в банку с герметичной крышкой. Пренебрежение этой процедурой может испортить работу из-за накопившихся при хранении шлаков.
В начале пайки рабочую зону надо прогреть до хорошо заметного красного цвета. Нагрев стоит начинать сначала по краям, а затем уже непосредственно в месте пайки.
Затем нагретую зону следует постепенно посыпать флюсом, дождаться пока он растечется в виде пленки по краям детали. В этот момент разогретый латунный припой нужно окунуть в расплав буры, чтобы он покрылся горячей флюсовой пленкой.
Как показывает опыт, место пайки имеет при этом красный цвет, расплав буры окрашен в синеватые цвета. Очень долго держать припой во флюсе нельзя. Могут образоваться оксидные шлаки.
Затем следует опять прогреть рабочую зону. Латунь приобретёт оранжевый светящийся вид. Можно приступать непосредственно к проведению пайки. Если все сделать верно, припой заполнит все зазоры.
Место пайки станет золотистым. Когда процесс закончен, горячую зону нужно присыпать порошком буры и оставить остывать. Детали из меди в горячем (200 ℃) состоянии можно поместить в смесь, содержащую поровну ацетон и воду, или просто в воду. Резцы имеет смысл погрузить в горячий песок.
Правильно сделанное соединение имеет прозрачную пленку с легким синим оттенком. На нем нет капель припоя. При неправильно выполненной пайке шов покрывается черной пористой коркой.
Причиной может быть перегрев рабочей зоны, вследствие которого образовались шлаки, или плохое качество флюса на основе буры. Так проводят пайку латуни и других медьсодержащих сплавов.
Как производится процесс спаивания
Выполняя пайку в домашних условиях, надо уяснить одну тонкость. Когда бура сохранялась в порошке в течение долгого времени, ее лучше предварительно переплавить, для чего используют тигилек или шамот. Получившееся в результате вещество следует раздробить до состояния порошка и поместить для хранения в герметичный сосуд.
Герметичность — обязательное условие: порошок гигроскопичен, из-за присутствия влаги во флюсе могут образовываться шлаки с металлом.
Перед тем как наносить флюс, место спаивания разогревают докрасна. Нагревать лучше не сам участок пайки, а рядом с ним, постепенно перенося нагрев на место соединения элементов. Когда детали прогреются, место соединения надо посыпать небольшим количеством буры. При этом следите за температурой, подождите, пока бура хорошо расплавится и растечется по месту пайки в виде пленки.
Припаивать лучше латунью, пруток обмакивают в буру, после чего надо подождать расплавления порошка. Пламя, которое испускает паяльная горелка, должно быть рядом с местом пайки, но долго так держать не надо. Так можно заполучить соединение со шлаками и слоем окалины, удалить которую будет затруднительно. Непосредственно перед тем моментом, когда будет наноситься припой, участок спаивания должен быть красного цвета, а расплавившаяся бура — синеватой. Этот момент можно для внесения припоя считать оптимальным.
Далее пруток припоя, покрытый порошком буры, надо поднести к месту припаивания и разогреть его до той температуры, при которой припой начинает плавиться (в случае с латунью — до свечения оранжевого цвета). Температура плавления у латуни и буры почти одна и та же. Далее начинается непосредственно рабочий процесс.
Читать также: Диаметр шланга для краскопульта
Применение растворов
Для более легких металлов применяют раствор буры. Работать с жидким флюсом гораздо проще, достаточно просто окунуть в него деталь и начинать пайку. Подобным способом паяют ювелирные изделия, контакты, провода, другие мелкие детали.
Иногда присутствия только буры в составе флюса недостаточно. В таких случаях для пайки применяют смеси. Распространенная добавка, помогающая справиться с задачей, – борная кислота.
Обычно кислоту и буру берут в равных частях. Иногда применяют фториды цинка, хлориды калия, соли других щелочных металлов. Порошки тщательно растирают пестиком в фарфоровой ступке. Можно брать ступку из другого материала, главное, чтобы он не поглощал смесь буры.
При любой пайке сначала проводят зачистку концов деталей. Делать это можно наждачной бумагой, жесткой щеткой или надфилем. Затем насыпают тонкий слой порошка.
Раствор можно наносить кисточкой или простым окунанием детали. Затем рабочую зону равномерно прогревают, не достигая плавления деталей, проводят пайку с требуемым припоем. Он должен хорошо растечься в месте соединения тонким слоем.
Процесс легко выполним в домашних условиях. На производстве для постоянной работы удобна паяльная станция. Существует несколько видов установок с различной комплектацией.
Они производятся в нашей стране и заграницей. Всегда можно подобрать модель, подходящую по набору функций и стоимости.
Пайка латуни – надежное соединение в домашних условиях
Навеска технической буры 0 4596 г, оттитрована раствором НС1 с Я0 1062, израсходовано 21 20 мл. [4]
Поставляемая промышленностью техническая бура содержит гигроскопическую и кристаллизационную влагу, которая, попадая в сварочную ванну, резко увеличивает газовую пористость металла шва. Кроме того, часть буры при испарении из нее влаги вспенивается и выдувается пламенем, в результате чего оголяются и окисляются участки металла. [5]
Буру получают из распространенной технической буры ( Na2B4O7 — 10Н2О) после прокаливания в печи при температуре 700 — 800 С на противне из нержавеющей стали или в открытом шамотовом тигле с наполнением ciu по высоте на V, из-за сильного вспучивания буры при нагревании. После прокаливания буру размалывают в ступке или шаровой мельнице. Хранить такую буру следует в герметично закрытой банке. [6]
На производство 1 т технической буры , содержащей 99 0 — 99 8 % Na2B4O7 — 10Н2О, расходуется 0 9 — 1 т боронатро-кальцита ( 40 — 42 % В2О3), 0 14 — 0 18 г соды, 0 10 — 0 15 т бикарбоната и 0 01 г хлорной извести. [8]
Для получения прокаленной буры техническую буру насыпают в открытый фарфоровый или шамотовый тигель на 1 / 10 его высоты и помещают в печь при 700 — 750 С. После вспучивания и оседания буру размалывают в порошок на шаровой мельнице или в ступке и хранят в сосудах с герметической крышкой до использования. [9]
Опытные работы, выполненные в ТатНИПИнефти, показали возможность применения технической буры в качестве индикаторного элемента для выделения нефтеносных, обводненных закачиваемой пресной или пластовой водой коллекторов по разной скорости расформирования зоны проникновения. [10]
Временный предел прочности на сжатие образцов гипсовых НБСС с добавкой 2 25 и 2 50 % технической буры приведен ниже. [11]
Для устойчивого поддержания величины рН бурового раствора, начиная с глубины 5600 м, до окончания бурения было решено применять техническую буру , а для осаждения ионов кальция и магния — кальцинированную соду. [12]
В качестве замедлителей схватывания гипсового раствора были опробованы сульфонол, Прогресс, АНП-2 и смесь ПАВ ( ОП-7 сульфонол), реагенты ( КМЦ и КССБ), а также техническая бура . Однако только при введении буры была получена необходимая прочность гипсового камня. [14]
Выпускают буру техническую и пищевую. Техническую буру получают при взаимодействии борной кислоты и соды в кипящем растворе. После отделения шлама на фильтре из охлажденного раствора выкристаллизовывается бура, которую отделяют на центрифуге и промывают. Пищевую буру получают путем перекристаллизации технической буры. [15]
Читать также: Каким током варить электродом 3 инвертор
