Натрия тетраборат декагидрат: описание, свойства и применение

Натрия тетраборат декагидрат, также известный как бура, является химическим соединением, которое находит широкое применение в различных отраслях науки и промышленности. Его молекулярная формула Na2B4O7 · 10H2O говорит о его составе: двухатомный ион натрия (Na+) связан с тетраборатным ионом (B4O7). Кристаллическая структура соединения образует многоугольные кристаллы в виде призматических граней, а декагидратная форма указывает на наличие 10 молекул воды присоединенных к каждой молекуле тетрабората.

Бура была открыта в 1702 году и с тех пор активно исследуется и применяется. Она обладает рядом уникальных свойств, которые делают ее очень полезным веществом. Прежде всего, бура является хорошим диэлектриком и обладает высокой степенью термической стабильности. Это позволяет использовать ее в качестве термоэлектрического материала, например, для создания пиропироэлектрических датчиков, которые могут измерять температуру в широком диапазоне.

Кроме того, натрия тетраборат декагидрат применяется в химической промышленности для производства стекла и керамики. Бура увеличивает прочность стекла, улучшает его светопропускание и устойчивость к воздействию влаги. Это делает ее незаменимым материалом для изготовления лабораторной посуды, стеклянных упаковок и оптических приборов. Кроме того, бура используется в производстве моющих средств, пищевых добавок, а также в косметической и фармацевтической промышленности.

Натрий тетраборат декагидрат: что это?

Это бесцветные кристаллы или белые кристаллические порошки, хорошо растворимые в воде. Натрий тетраборат декагидрат является слабой щелочью и может выделяться из кристаллической сетки в виде гидратов, включая декагидратную и пятигидратную формы.

Бура широко используется в промышленности, особенно в производстве стекла, керамики и эмалей. Оно также находит применение в медицине, электронике, фотографии и других областях. Свойства буры, такие как его способность к образованию стеклоподобных соединений и его стабильность при высоких температурах, делают его ценным исходным материалом для производства различных продуктов.

Физические свойства натрия тетрабората декагидрата

При комнатной температуре натрий тетраборат декагидрат является устойчивым и легко растворимым в воде. Растворы данного соединения обладают щелочными свойствами и обычно используются в лабораторных и промышленных целях в качестве сильного щелочного растворителя.

Кристаллическая структура натрия тетрабората декагидрата обладает моноклинной симметрией. Кристаллы имеют пластинчатую форму, внешне похожую на пластилин, и часто образуют агрегаты в виде пластинчатых или палочковидных кристаллов. При нагревании до высокой температуры кристаллы теряют свои молекулы воды и становятся ангидратным соединением.

• Формула: Na₂B₄O₇ · 10H₂O
• Молярная масса: 381,37 г/моль
• Плотность: 1,74 г/см³
• Температура плавления: 75-100°C
• Температура кипения: разлагается без кипения
• Растворимость в воде: 1 г/мл

Из-за своих физических свойств натрий тетраборат декагидрат нашел широкое применение в различных областях. Он используется в стекловарении, производстве косметических средств, водообрабатывающих процессах, чистке металлов, а также в химической и фармацевтической промышленности.

Химические свойства натрия тетрабората декагидрата

Одной из особенностей натрия тетрабората декагидрата является его способность взаимодействовать с кислотами. Боракс образует соединения с различными кислотами, такими как соляная кислота (HCl), серная кислота (H₂SO₄) и многими другими. Это делает его полезным реагентом для нейтрализации кислотных растворов или для получения солей.

Боракс также проявляет свойства буфера, способствуя поддержанию стабильного pH в растворах. Это свойство делает его важным компонентом в различных лабораторных и промышленных процессах.

Кроме того, натрий тетраборат декагидрат используется как углекислотный агент в процессе пайки металлов. При нагревании боракс разлагается, образуя щелочные оксиды, которые способствуют удалению оксидных пленок и обеспечивают лучшее сцепление между паяными поверхностями.

Боракс также применяется в стекольной промышленности, для производства стекла и стекловолокна. Он служит стабилизатором и облегчает плавление стеклянного материала, улучшает его прозрачность и прочность.

• Натрий тетраборат декагидрат обладает высокой растворимостью в воде, что позволяет использовать его для приготовления насыщенных растворов.
• Боракс не растворяется в спирте, а это позволяет использовать его для выделения из спиртовых смесей других соединений, таких как алкалоиды.
• При нагревании натрий тетраборат декагидрат образует ангидрид борной кислоты (B₂O₃), который является сильным дегидратирующим агентом и может служить для высушивания газов или органических растворителей.

Интересно отметить, что натрий тетраборат декагидрат обладает такими свойствами, которые делают его полезным в различных областях химии и промышленности.

Кристаллическая структура натрия тетрабората декагидрата

Кристаллическая структура натрия тетрабората декагидрата состоит из ионов натрия (Na⁺), которые окружены катионами воды (H₂O⁺) и анионами тетрабората (B₄O₇^2-).

Анионы тетрабората состоят из четырех атомов бора и семи атомов кислорода, соединенных в виде четырехугольных плоскостей.

Атомы бора в анионе расположены по углам четырехугольников, а атомы кислорода образуют связи между ними и ортогональными связями.

Кристаллическая структура содержит каналы, заполненные молекулами воды, которые образуют водные группы по две молекулы внутри каждого молекулярного канала.

На поверхности кристалла наблюдается сверхкристаллическая водорастворимость на основе эффекта образования гидратов, что приводит к образованию р-изомера натрия тетрабората декагидрата.

Такая кристаллическая структура позволяет натрию тетраборату декагидрату быть использованным в различных областях, включая стекольную, керамическую и химическую промышленность, а также в медицине и аналитической химии.

Применение натрия тетрабората декагидрата в промышленности

Одним из основных применений натрия тетрабората декагидрата является его использование в стекольной промышленности. Благодаря своим уникальным свойствам, он используется в процессе изготовления стекла, стеклянной посуды и других стеклянных изделий. Натрий тетраборат декагидрат является важным компонентом стеклотары и стеклянной упаковки, обеспечивая им прочность и устойчивость к различным воздействиям.

Кроме того, натрий тетраборат декагидрат используется в текстильной промышленности. Он является одним из основных компонентов при производстве и отбеливании текстильных изделий. Также он используется в качестве регулятора рН в процессе окраски, фиксации и отделки текстильных материалов.

Еще одним важным применением натрия тетрабората декагидрата является его использование в химической промышленности. Он применяется в качестве компонента в процессе производства моющих средств, детергентов, косметических средств и других химических продуктов. Он обладает свойствами стабилизатора, консерванта и антиоксиданта, что делает его востребованным в различных отраслях химической промышленности.

Натрий тетраборат декагидрат также находит применение в фотоиндустрии. Он используется в процессе проявки и фиксации фотографий. Благодаря своим свойствам, он позволяет достичь высокого качества и долговечности фотографических изображений.