Как развести буру в воде

Тетрабора́т на́трия

(«бура́», «боракс» (от лат. borax), натрий тетраборнокислый) — неорганическое соединение, натриевая соль борной кислоты с химической формулой Na 2 B 4 O 7 {\displaystyle {\ce {Na2B4O7}}} , наиболее распространённое и используемое соединение бора, образует несколько кристаллогидратов, широко применяется в промышленности.

Нахождение в природе[ | ]

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

• бура (боракс, тинкал) — минерал состава Na 2 B 4 O 7 ⋅ 10 H 2 O {\displaystyle {\ce {Na2B4O7.10H2O}}} — декагидрат тетрабората натрия;
• кернит — тетрагидрат тетрабората натрия — Na 2 B 4 O 7 ⋅ 4 H 2 O {\displaystyle {\ce {Na2B4O7.4H2O}}} ;
• 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.

Природные источники

Бура «ватный шарик»
Бура встречается в природе в эвапорит отложения, образовавшиеся в результате повторного испарения сезонные озера. Волокнистые конкреции улексита и проберита (минералы бората натрия и кальция), известные как «ватный шарик», были обнаружены в солевых отложениях на дне долины Калифорнияс Долина Смерти в 1880-х годах и вывезен на рынок на повозках, вмещающих 20 мулов. К 1890-м годам железные дороги перевозили более чистые формы добытой буры, такие как колеманит, кернит, прайдит и улексит.[21]

Наиболее коммерчески важные месторождения находятся в: индюк; Борон, Калифорния; и Searles Lake, Калифорния. Бура была найдена во многих других местах в Юго-запад США, то Пустыня Атакама в Чили, И в Боливия, Тибет, и Румыния.

Встречающаяся в природе бура очищается процессом перекристаллизация.[22]

Бура может быть произведена синтетическим путем из других соединений бора.

Химические свойства[ | ]

Растворимость в воде составляет 3,2 г /100 мл (при 25 °C), 10,5 г / 100 мл (при 50 °C), в этаноле — 0,05 г / 100 г (при 25 °C), ацетоне — 0,006 г / 100 г (при 25 °C), не растворим в диэтиловом эфире и глицерине. Реагирует с метанолом при растворении с образованием бороорганических соединений[2].

Образует несколько кристаллогидратов с разным содержанием воды. Эти кристаллогидраты и безводный тетраборат натрия Na 2 B 4 O 7 {\displaystyle {\ce {Na2B4O7}}} обычно называют «бура́». Примеры кристаллогидратов:

• пентагидрат ( Na 2 B 4 O 7 ⋅ 5 H 2 O {\displaystyle {\ce {Na2B4O7.5H2O}}} ), так называемая «ювелирная бура», используется при пайке ювелирных изделий;
• декагидрат ( Na 2 B 4 O 7 ⋅ 10 H 2 O {\displaystyle {\ce {Na2B4O7.10H2O}}} ).

Однако наиболее часто «буро́й» называют декагидрат Na 2 B 4 O 7 ⋅ 10 H 2 O {\displaystyle {\ce {Na2B4O7.10H2O}}} . Эта соль представляет собой прозрачные кристаллы с молярной массой 381,43 г/моль, имеющие хорошую растворимость в тёплой воде[4]. При нагревании свыше 400 °C полностью теряет кристаллизационную воду.

Так как тетраборат натрия является солью слабой кислоты и сильного основания, в воде гидролизуется. Водный раствор тетрабората натрия имеет щелочную реакцию.

Взаимодействует с сильными кислотами, образуя соответствующую соль и борную кислоту:

Na 2 B 4 O 7 ⋅ 10 H 2 O + 2 HCl ⟶ 4 H 3 BO 3 + 2 NaCl + 5 H 2 O {\displaystyle {\ce {Na2B4O7.10H2O + 2 HCl -> 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5 H2O}}} .

Многие соли металлов борной кислоты нерастворимы в воде и при взаимодействии в растворе их растворимых солей с тетраборатом натрия образующиеся бораты выпадают в осадок. На этом основано применение буры для «умягчения» воды:

Ca ( aq ) 2 + + Na 2 B 4 O 7 ( aq ) ⟶ CaB 4 O 7 ( s ) + 2 Na ( aq ) + {\displaystyle {\ce {Ca^2+_{(aq)}\ + Na2B4O7_{(aq)}-> CaB4O7_{(s)}\ + 2 Na^+_{(aq)}}}} , Mg ( aq ) 2 + + Na 2 B 4 O 7 ( aq ) ⟶ MgB 4 O 7 ( s ) + 2 Na ( aq ) + {\displaystyle {\ce {Mg^{2}+_{(aq)}\ +Na2B4O7_{(}aq)->MgB4O7_{(s)}\ +2Na_{(aq)}^{+}}}} .

С оксидами многих переходных металлов бура при сплавлении образует разнообразно окрашенные соединения — бораты «перлы буры». По цвету перлов можно судить о качественном химическом составе пробы.

Соединение окрашивает пламя горелки в зелёный цвет (характерная реакция на соединения бора)[4].

Тинкал

Тинкал, или «Бура» (декагидрат тетрабората натрия, Na2B4O7·10H2O) — минерал моноклинной сингонии, призматический. «Тинкал» (Tinkal) — слово санскритского происхождения, являющееся синонимом более частоупотребляемого названия минерала — «Бура» (от арабского «бюрак» — белый). Цвет белый, блеск стеклянный, твёрдость 2—2,5. Плотность 1,71. Спайность средняя по (100) и (110). Образует короткопризматические кристаллы, по форме напоминающие кристаллы пироксенов, а также сплошные зернистые массы и прожилки в глинистых породах. Типичный минерал эвапоритов. На воздухе разрушается, теряя воду и покрывается коркой тинкалконита или кернита, либо целиком в них превращается.

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].

Использует

На основе буры стиральный порошок

Товары для дома

Бура используется в различных бытовых средствах для стирки и чистки,[23] в том числе «20 Mule Team Borax»усилитель белья»,Boraxo»порошковое мыло для рук, а некоторые отбеливание зубов формулы.[24]

буфер pH

Борат-ионы (обычно поставляемые в виде борной кислоты) используются в биохимических и химических лабораториях для создания буферов, например для электрофорез в полиакриламидном геле ДНК и РНК, таких как Буфер TBE (трис-гидроксиметиламинометоний, забуференный боратом)[25][26] или более новый буфер SB или BBS буфер (забуференный боратом физиологический раствор) в процедурах нанесения покрытия. Боратные буферы (обычно с pH также используются в качестве предпочтительного уравновешивающего раствора в диметилпимелимидат Реакции сшивания на основе (DMP).

Со-комплексообразующий агент

Бура как источник борат был использован для использования способности бората образовывать комплекс с другими агентами в воде с образованием комплексных ионов с различными веществами. Борат и подходящий полимер кровать используются для хроматограф не-гликозилированный гемоглобин в отличие от гликозилированного гемоглобина (в основном HbA1c), что является показателем долгосрочного гипергликемия в сахарный диабет.

Средство для смягчения воды

Сама по себе бура не имеет большого сродства к катионы твердости

, хотя его использовали для смягчения воды. Его химическое уравнение для
умягчение воды
приведено ниже:
2+ (водн.) + 247 (водн.) → 47 (т)↓ + 2 + (водн.) 2+ (водн.) + 247 (водн.) → 47 (т)↓ + 2 + (водн.)
В натрий введенные ионы не делают воду «жесткой». Этот метод подходит для удаления как временной, так и постоянной твердости.

Поток

Смесь буры и хлорид аммония используется как поток когда сварка утюг и сталь. Снижает температуру плавления нежелательных оксид железа (масштаб), позволяя ему бежать. Бура также используется в смеси с водой в качестве флюса, когда пайка Ювелирные изделия металлы такие как золото или Серебряный, где позволяет расплавленный припаять к мокрый металл и равномерно течет в стык. Бура также является хорошим флюсом для «предварительного лужения». вольфрам с цинком — что делает вольфрам пригодным для пайки мягким припоем.[27] Бура часто используется в качестве флюса для кузнечная сварка.

Мелкомасштабная золотодобыча

Тяга двигатель буксировки буры, Долина Смерти, 1904
Бура заменяет ртуть в качестве предпочтительного метода добычи золота на малых горнодобывающих предприятиях. Метод называется метод буры и используется на Филиппинах.[28]

Flubber

Основная статья: Flubber (материал)

Резиновый полимер, который иногда называют Слизь, Flubber, ‘клейкий’ или ‘блеск’ (или ошибочно названный Глупая замазкана основе силиконовых полимеров), может быть изготовлен сшивание поливиниловый спирт с бурой. Делаем флаббер из поливинилацетат-на основании клеи, такие как Клей Элмера, а бура — обычная демонстрация элементарной науки.[29][30]

Пищевая добавка

Боракс, учитывая Номер E E285

, используется как пищевая добавка, но запрещен в некоторых странах, включая США, Китай,[31] и Таиланд. Как следствие, некоторые продукты, такие как икра, произведенные для продажи в США, содержат более высокие уровни поваренная соль чтобы помочь сохранению.[32]Помимо использования в качестве консерванта, бура придает еде твердую резиновую текстуру. В Китай, бура (Китайский: 硼砂; пиньинь:
Пэн Ша
или Китайский: 月 石; пиньинь:
yuè shí
) был обнаружен в пищевых продуктах, включая названную пшеницу и рисовую лапшу;
ламийский
,
Шахе Фен
,
Kway Teow
, и
Chee Cheong Fun
.[33] В Индонезия, это обычная, но запрещенная добавка к таким продуктам, как лапша, Баксо (фрикадельки) и вареный рис. Управление защиты прав потребителей страны предупреждает об опасности рак печени с высоким расходом в течение пяти-десяти лет.[34]

Другое использование

Карьер буровой шахты Rio Tinto, Борон, Калифорния

Лекарственные

• Противогрибковое средство для ног
• Лечение молочница в лошади’ копыта
• Встречается в каком-то коммерческом витаминные добавки

Другой

• Ингредиент в эмаль глазури[35]
• Компонент стекло, керамика, и керамика[36]
• Используется в качестве добавки в керамические шликеры и глазури для улучшения посадки на мокрой, зеленой посуде и бисквит[нужна цитата
  ]
• Огнестойкий материал[37]
• Противогрибковое соединение для целлюлозная изоляция[36]
• 10% раствор для защиты от моли для шерсти[38]
• В измельченном виде для предотвращения устойчивых вредителей (например, Немецкие тараканы) в шкафах, трубных и кабельных вводах, стене обшивка пробелы и недоступные места, где обычные пестициды нежелательны[39]
• Прекурсор для моногидрат пербората натрия что используется в моющие средства, а также для борная кислота и другие бораты[нужна цитата
  ]
• Средство для повышения клейкости ингредиент в казеин, крахмал и декстрин клеи на основе[40]
• Прекурсор для борная кислота, ингредиент для повышения клейкости в поливинилацетат, поливиниловый спирт клеи на основе
• Сделать несмываемые чернила для ручки путем растворения шеллак в нагретую буру[нужна цитата
  ]
• Вулканизирующий агент для змея шкуры[нужна цитата
  ]
• Отвердитель для лосось яйца, для использования в спортивной ловле лосося[нужна цитата
  ]
• Бассейн буферный агент контролировать [41]
• Поглотитель нейтронов, используется в ядерные реакторы бассейны отработавшего топлива для контроля реактивности и отключения цепной ядерной реакции[42]
• Как микронутриент удобрение исправлять бородефицитные почвы.[43][44]
• Консервант в таксидермия[нужна цитата
  ]
• Окрашивать огонь в зеленый оттенок[45]
• Традиционно использовался для покрытия вяленого мяса, такого как ветчина, для улучшения внешнего вида и отпугивания мух.[46][47][34]
• Для остановки автомобильный радиатор и Блок двигателя утечки[нужна цитата
  ]
• Использован кузнецы в кузнечная сварка[48]
• Используется как древоточца лечение (разбавленное водой)[нужна цитата
  ]
• Используется как инсектицид в некоторых приманках для муравьев. Он медленно убивает муравьев, позволяя муравьи время вернуть яд обратно в колония, убивая Королева и, в конце концов, вся колония.

Токсичность[ | ]

Вещество малотоксично для теплокровных животных, ЛД50 для крыс 2,66 г/кг. Пыль может вызывать раздражение слизистых оболочек и неблагоприятно влияет на органы дыхания.

Имеются сведения, что вещество снижает фертильность. По нормам Европейского союза (ЕС) вещества и смеси, импортируемые в ЕС и содержащие буру, с июля 2015 года должны быть маркированы предупреждениями «Может нанести ущерб фертильности» и «Может нанести вред нерожденному ребёнку»[5].

Также указывается, что длительное, в течение 10—15 лет потребление буры в виде пищевых добавок может провоцировать онкологические заболевания[6].

Примечания[ | ]

1. ↑ 12
   https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0057.html
2. ↑ 12345678910
   Федоров, 1992.
3. Franz v Bruchhausen, Siegfried Ebel, Eberhard Hackenthal, Ulrike Holzgrabe.
   Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis: Folgeband 5: Stoffe L-Z. — Springer-Verlag, 2013. — 299 с. — ISBN 978-3-642-58388-9.
4. ↑ 123
   Иофис, 1981.
5. Recommendation of the European Chemicals Agency of 1 July 2015 for the inclusion of substances in Annex XIV to REACH (List of Substances subject to Authorisation) Echa.europa.eu. Retrieved on July 6, 2015.
6. Watch Out For The Food We Consume (неопр.)
   . Directorate of Consumer Protection, Jakarta, Indonesia (2006). Дата обращения: 10 февраля 2009. Архивировано 28 декабря 2008 года.

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.