De boorzuur is een anorganische verbinding waarvan de chemische formule H is3BO3. Het bestaat uit een witte of kleurloze vaste stof. Het is een zwak zuur dat in waterige oplossing, afhankelijk van de concentratie, een pH tussen 3,8 en 4,8 produceert. Het is slecht oplosbaar in koud water en matig oplosbaar in warm water..
Boorzuur werd in 1702 ontdekt door Wilhelm Homberg (1652-1713), die borax behandelde met zwavelzuur en een oplossing met medicinale werking verkreeg die de naam kreeg van het kalmeringswater van Homberg..
Er wordt echter ook op gewezen dat Homberg het boorzuur bereidde door water aan de borax toe te voegen en de oplossing te verwarmen totdat deze verdampt, waardoor de boorzuurkristallen in het sediment achterbleven..
Dit zuur is een zeer nuttige verbinding die tal van toepassingen heeft in de industrie en de geneeskunde, ook wordt gebruikt als insecticide, houtconservering, brandvertrager en is een bestanddeel van een pH-bufferoplossing..
Artikel index
In de bovenste afbeelding hebben we het molecuul zelf van H3BO3. Merk op dat waterstofatomen, voorgesteld door witte bollen, niet gebonden zijn aan het centrale booratoom, zoals de chemische formule suggereert; maar eerder naar zuurstofatomen, voorgesteld door rode bollen.
Een handigere, hoewel minder gebruikte formule voor boorzuur is dus B (OH)3, wat aangeeft dat de zuurgraad te wijten is aan H-ionen+ vrijgelaten uit hun OH-groepen. Het molecuul B (OH)3 heeft een driehoekige vlakke geometrie, met zijn booratoom met een chemische hybridisatie sptwee.
De B (OH)3 Het is een sterk covalent molecuul, aangezien het elektronegativiteitsverschil tussen het booratoom en zuurstof niet erg groot is; dus de B-O-bindingen zijn in wezen covalent. Merk ook op dat de structuur van dit molecuul lijkt op die van een spinner. Kan het op dezelfde manier om zijn eigen as draaien?
De bovenste afbeelding toont de eenheidscel die overeenkomt met de trikliene kristalstructuur voor boorzuur die, onder bepaalde syntheseomstandigheden, de compacte hexagonale structuur kan aannemen. Merk op dat er vier moleculen per eenheidscel zijn, en dat ze zijn gerangschikt in twee lagen, A en B, afwisselend (ze zijn niet over elkaar heen gelegd).
Vanwege de symmetrie en oriëntatie van de B-OH-bindingen kan worden aangenomen dat de B (OH)3 is apolair; het bestaan van intermoleculaire waterstofbruggen verandert het verhaal echter. Elk molecuul van B (OH)3 van het geven of ontvangen van drie van deze bruggen, met in totaal zes dipool-dipool-interacties, zoals waargenomen in de onderstaande afbeelding:
Merk op dat deze waterstofbruggen de directionele interacties zijn die boorzuurkristallen beheersen en patronen van decoratieve aspecten vastleggen; binnenringen misschien met voldoende ruimte om enkele onzuiverheden af te sluiten die niet in de kristaldefecten zitten.
Deze waterstofbruggen, ondanks de lage molecuulmassa van B (OH)3, ze houden hun glas zo samenhangend dat het een temperatuur van 171ºC nodig heeft om te smelten. Het is niet bekend welke effecten hoge drukken (in de orde van GPa) zouden hebben op de moleculaire lagen van B (OH)3.
IUPAC: boorzuur en boorzuur trihydrooxide. Andere namen: orthoboorzuur, boorzuur, sassoliet, borofax en trihydroxyboraan.
61,83 g / mol
Heldere, kleurloze, kristallijne witte vaste stof. Het is ook verkrijgbaar als granulaat of als wit poeder. Voelt licht romig aan.
Toilet
Een beetje bitter
170,9 ºC
300 ºC
Matig oplosbaar in koud water en oplosbaar in warm water:
2,52 g / 100 ml (0 ºC)
27,50 g / 100 ml (100 ºC)
Boorzuur is gedeeltelijk oplosbaar in water en neigt daarin te zinken. Deze oplosbaarheid heeft de neiging toe te nemen in aanwezigheid van zuren, zoals zoutzuur, citroenzuur en wijnsteenzuur..
-Glycerol: 17,5% bij 25 ºC
-Ethyleenglycol: 18,5% bij 25 ºC
-Aceton: 0,6% bij 25 ºC
-Ethylacetaat: 1,5% bij 25 ºC
-Methanol: 172 g / l bij 25 ºC
-Ethanol: 94,4 g / l bij 25 ºC
Log P = -0,29
9.24. 12.4. 13.3. Dit zijn de drie constanten van hun respectievelijke dissociaties om H vrij te geven+ in water.
3,8 - 4,8 (3,3% in waterige oplossing)
5,1 (0,1 molair)
1.6 10-6 mmHg
Stabiel in water
Het ontleedt bij verhitting boven 100 ° C, waarbij boorzuuranhydride en water worden gevormd.
Boorzuur vormt oplosbare zouten met eenwaardige kationen, bijvoorbeeld: NatweeB4OF7.10HtweeO, en onoplosbare zouten met tweewaardige kationen, CaB4OF7.6HtweeOF.
In waterige oplossing produceert het een zure oplossing, denkend dat deze eigenschap te wijten was aan het aftrekken van OH-groepen- van het water. Boorzuur wordt geclassificeerd als een zwak zuur van het Lewis-type.
Boorzuur reageert met glycerol en mannitol, waardoor de zuurgraad van het waterige medium toeneemt. De pKa wordt gewijzigd van 9,2 naar 5, vanwege de vorming van het boormannitolchelaat [BC6H.8OFtwee(OH)twee-, die H vrijgeeft+.
Boorzuur wordt in een vrije staat aangetroffen in vulkanische emanaties in regio's zoals Toscane in Italië, de Lipari-eilanden en in de staat Nevada, VS. Het wordt ook aangetroffen in mineralen zoals borax, boraciet, ulexiet en colemaniet..
Boorzuur wordt voornamelijk bereid door de reactie van het mineraal borax (natriumtetraboraatdecahydraat) met minerale zuren, zoals zoutzuur, zwavelzuur, enz..
NatweeB4OF910HtweeO + HCl => 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5 HtweeOF
Het wordt ook bereid door hydrolyse van boortrihalogenide en diboraan..
Boorzuur wordt bereid uit colemaniet (CatweeB6OFelf6 H.tweeOF). De procedure bestaat uit het behandelen van het mineraal met zwavelzuur om de boorverbindingen op te lossen.
Vervolgens wordt de oplossing waarin boorzuur aanwezig is, gescheiden van de onopgeloste fragmenten. De oplossing wordt behandeld met waterstofsulfide om de arseen- en ijzerverontreinigingen neer te slaan. De bovenstaande vloeistof wordt gekoeld om een boorzuurneerslag te produceren en dit van de suspensie te scheiden..
Boorzuur wordt gebruikt bij de vervaardiging van glasvezel. Door het smeltpunt te helpen verlagen, verhoogt het de sterkte en efficiëntie van textielglasvezel: een materiaal dat wordt gebruikt om het plastic te versterken dat wordt gebruikt in schepen, industriële leidingen en computerprintplaten..
Boorzuur neemt deel aan de vervaardiging van borosilicaatglas, waarmee een glas kan worden verkregen dat bestand is tegen temperatuurveranderingen, bruikbaar in de keuken van huizen, in glaswerk in laboratoria, fluorescerende buizen, glasvezel, lcd-schermen, enz..
Het wordt gebruikt in de metallurgische industrie om staallegeringen te harden en te behandelen, en om de metallische coating van materialen te bevorderen.
Het wordt gebruikt als een chemische component bij hydraulisch breken (fracken): een methode die wordt gebruikt bij olie- en gaswinning. Boorzuur werkt als een brandvertrager in cellulose, plastic en textielmaterialen die zijn geïmpregneerd met boorzuur om hun brandwerendheid te vergroten..
Boorzuur wordt verdund in oogdouche gebruikt. Boorzuurgelatinecapsules worden gebruikt om schimmelinfecties te behandelen, vooral Candida albicans. Het is ook gebruikt bij de behandeling van acne.
Boorzuur wordt op sokken gestrooid om voetinfecties, zoals voetschimmel, te voorkomen. Evenzo worden oplossingen die boorzuur bevatten, gebruikt bij de behandeling van externe otitis bij mensen en bij dieren..
Boorzuur wordt toegevoegd aan de flessen die worden gebruikt voor het verzamelen van urine, waardoor bacteriële besmetting wordt voorkomen voordat het wordt onderzocht in diagnostische laboratoria..
Boorzuur wordt gebruikt om de verspreiding van insecten te beheersen, zoals kakkerlakken, termieten, mieren, enz. Het doodt kakkerlakken niet onmiddellijk, omdat het eerst hun spijsverterings- en zenuwstelsel aantast, naast het vernietigen van hun exoskelet.
Boorzuur oefent zijn werking langzaam uit, waardoor insecten die het hebben ingenomen in contact kunnen komen met andere insecten, waardoor vergiftiging wordt verspreid..
Boorzuur wordt gebruikt om aantasting van hout door schimmels en insecten te voorkomen en wordt hiervoor gebruikt in combinatie met ethyleenglycol. Deze behandeling is ook effectief bij het bestrijden van slib en algen..
Boorzuur en zijn geconjugeerde base vormen een buffersysteem van pKa = 9,24, wat aangeeft dat deze buffer het meest effectief is bij een alkalische pH, wat niet gebruikelijk is bij levende wezens. Boraatbuffer wordt echter gebruikt bij het reguleren van de pH in zwembaden..
Boorzuur heeft het vermogen om thermische neutronen op te vangen, waardoor de kans op ongecontroleerde kernsplijting die tot nucleaire ongevallen kan leiden, wordt verkleind..
Borium is een essentieel element voor plantengroei, wat heeft geleid tot het gebruik van boorzuur voor de bijdrage van het element. Te veel boorzuur kan echter schadelijk zijn voor planten, vooral citrusvruchten..
Het gebruik van boorzuur op blootliggende huid, wonden of brandwondenproducten die absorptie mogelijk maken, moet worden vermeden. Dit is een giftige stof in het lichaam en kan in sommige gevallen flauwvallen, toevallen, spasmen, gezichtstics en lage bloeddruk veroorzaken..
De arts moet worden geraadpleegd voor het gebruik van vaginale capsules met boorzuur bij zwangere vrouwen, aangezien is aangegeven dat dit foetale vervormingen en een afname van het lichaamsgewicht van het kind bij de geboorte kan veroorzaken..
De plaatsing van boorzuur, gebruikt als insecticide, op plaatsen binnen het bereik van kinderen moet ook worden vermeden, aangezien kinderen een grotere gevoeligheid hebben voor de toxische werking van boorzuur, waardoor de fatale dosis erin wordt vastgesteld op 2.000 tot 3.000 mg.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.