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硼砂
发布时间:2022-10-10     作者:   来源:学习强国全国科学技术名词审定委员会   分享到:

硼砂

borax

定义:四硼酸钠的俗称。化学式为Na2[B4O5(OH)4]·8H2O,又写作Na2B4O7·10H2O。

学科:材化学_无机化学_元素及无机化学

相关名词:硼酸盐 结晶水 复盐


【延伸阅读】

硼酸盐的结构很复杂。由于三氧化硼(BO3)和四氧化硼(BO4)基团数目不同以及连接方式不同,就构成了不同的硼酸盐,其中常见的是多硼酸盐。多硼酸盐大多是由两个以上的BO3原子团组成环状或链状结构。

硼砂是多硼酸盐中一种重要的四硼酸盐,其主要结构单元为[B4O5(OH)4]2-(由两个BO3原子团和两个BO4原子团通过共用角顶氧原子连接而成)。[B4O5(OH)4]2-离子通过氢键连接成链状结构,链与链之间通过以离子键结合,水分子存在于链之间。

硼砂是无色半透明晶体或白色颗粒。工业上通常用浓碱分解硼镁矿,再通入二氧化碳制得硼砂。

硼砂在干燥空气中容易风化,风化时首先失去链之间的结晶水。温度升高,链之间的氢键因失水而破坏,形成牢固的偏硼酸骨架。加热到350~400℃时,成为无水四硼酸钠;继续升温至878℃,则熔为玻璃体。

在熔融状态,硼砂可以溶解一些金属氧化物而形成硼酸的复盐。不同金属的硼酸复盐显示出各自不同的特征颜色。比如,硼砂与氧化钴形成的复盐呈蓝宝石色,硼砂与氧化铜形成的复盐呈红棕色等。利用硼砂的这一类反应,可以鉴定某些金属离子,这在分析化学中称为“硼砂珠试验”。由于硼砂能溶解金属氧化物,焊接金属时可用它作助熔剂,除去金属表面的氧化物。此外,硼砂也是陶瓷、搪瓷、玻璃工业的重要原料。硼砂还可以制特种玻璃和人造宝石。

将硼酸盐与双氧水反应,或将硼酸与碱金属的过氧化物反应,均可以得到过硼酸钠。过硼酸钠是强氧化剂,水解时放出双氧水,可用于漂白羊毛、丝、革和象牙等。硼砂还可以做肥皂和洗衣粉的填料。

硼砂易溶于水,也较易水解。在实验室中可用它来配制缓冲溶液或作基准物。