| Борная кислота | |
|---|---|
 | |
 | |
| Систематическое наименование | Ортоборная кислота |
| Хим. формула | H3BO3 |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 61,83 г/моль |
| Плотность | 1,435 (15 °C) |
| Т. плав. | 170.9 °C, 444 K, 340 °F |
| Т. кип. | 300 °C, 573 K, 572 °F °C |
| pKa | 9,24 (I), 12,74 (II), 13,80 (III) |
| Растворимость в воде | 2.52 (0 °C) 27.53 (100 °C) |
| ГОСТ | ГОСТ 9656-75 ГОСТ 18704-78 |
| Рег. номер CAS | 10043-35-3 |
| PubChem | 7628 |
| Рег. номер EINECS | 233-139-2 |
| SMILES | B(O)(O)O |
| InChI | 1S/BH3O3/c2-1(3)4/h2-4H KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N |
| Кодекс Алиментариус | E284 |
| RTECS | ED4550000 |
| ChEBI | 33118 |
| ChemSpider | 7346 |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Структура плоского слоя в ортоборной кислоте
Борная кислота (ортоборная кислота или лат. acidum Boricum) — слабая, одноосновная кислота Льюиса, часто используемая в качестве инсектицида, антисептика, огнезащитного состава, поглотителя нейтронов или предшественника для получения иных химических составов. Имеет химическую формулу H3BO3 (или B(OH)3).
Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решётку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями, длина которых составляет 272 пм. Расстояние между соседними слоями — 318 пм.
Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трёх модификациях — наиболее устойчивой γ-HBO2 с кубической решёткой, β-HBO2 с моноклинной решёткой и α-HBO2 с ромбической решёткой.
При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.
Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы H3m-2nВmO3m-n. В природе встречается в виде минерала сассолина.
Нахождение в природе
В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.
Борная кислота ЧДА и ХЧ
Получение
Борная кислота может быть получена путём смешения буры (Тетрабората натрия) с минеральной кислотой, например, соляной:
-
- Na2B4O7 ⋅ 10H2O + 2HCl → 4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O
Также является продуктом гидролиза диборана или тригалогенидов бора:
-
- B2H6 + 6H2O → 2H3BO3 + 6H2
-
- BCl3 + 3H2O → H3BO3 + 3HCl
Борная кислота ОСЧ
Свойства
Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Её кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона H+, а присоединением гидроксильного аниона:
-
- B(OH)3 + H2O → H[B(OH)4]
- Ka = 5.8⋅10−10 моль/л; pKa = 9.24.
Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли её, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной H2B4O7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная.
Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В(HSO4)3.
При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (BO3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]−. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:
-
- 2NaOH + 4H3BO3 ⟶ Na2B4O7 + 7H2O
- Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:
- 2NaOH + Na2B4O7 ⟶ 4NaBO2 + H2O
Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведённым).
В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:
-
- 3H[B(OH)4] ⇄ H+ + [B3O3(OH)4]− + 5H2O
- [B3O3(OH)4]− + OH− ⇄ [B3O3(OH)5]2−
При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.
Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:
-
- H3BO3 + 3CH3OH ⟶ 3H2O + B(OCH3)3
Образование борнометилового эфира В(OCH3)3 является качественной реакцией на H3BO3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.
Борная кислота в медицине
Борный спирт (лат. Solutio Acidi borici spirituosa) — раствор борной кислоты в этиловом спирте (как правило, в 70 % этаноле).
Спиртовые растворы борной кислоты в концентрации 0,5 %, 1 %, 2 %, 3 %, 5 % готовятся на 70 % этиловом спирте и применяются в качестве антисептика и как противозудное средство при обтирании здоровых участков кожи вокруг очагов пиодермии, а также в качестве ушных капель.
Борная кислота может быть опасна только при бесконтрольном приёме внутрь. Опасная концентрация в организме человека (а особенно ребёнка) может возникнуть при регулярном применении. Смертельная доза при отравлении через рот для взрослого человека составляет 15-20 г, для детей — 4-5 г.
Борная кислота применяется в медицине с 60-х годов XIX века как антисептическое средство, не раздражающее ран и не имеющее вкуса, запаха и цвета. В современной медицине противомикробная эффективность борной кислоты считается низкой.
Использование борной кислоты в качестве антисептического средства для детей, а также беременных и кормящих женщин было запрещено 2 февраля 1987 года Министерством здравоохранения СССР по рекомендации Фармакологического комитета с формулировкой: «…запретить использование борной кислоты в качестве антисептического средства у детей грудного возраста, а также у женщин в период беременности и лактации в связи с её низкой активностью и высокой токсичностью».
Применение
- В ядерных реакторах в качестве поглотителя нейтронов, растворённого в теплоносителе.
- Борное удобрение.
- В лабораториях применяют для приготовления буферных растворов.
- В медицине — как самостоятельное дезинфицирующее средство для взрослых, а также в виде 2%-го раствора — для промывки кожи после попадания щелочей.
- Также на основе борной кислоты производятся различные комбинированные препараты (группа АТХ D08AD), например паста Теймурова.
- В фотографии — в составе мелкозернистых проявителей и кислых фиксажей для создания слабой кислотной среды.
- В пищевой промышленности зарегистрирована как пищевая добавка E284 (на территории России эта добавка не входит в список разрешённых к применению).
- В ювелирном деле — как основа флюсов для пайки золотосодержащих сплавов.
- В литейном производстве — связующее при кислой футеровке печей, компонент защиты струи от окисления при разливке магниевых сплавов.
- В быту — уничтожение тараканов, муравьёв, клопов.
- В производстве керамики, оптоволокна, стекловолокна, стекла,
- В качестве антипирена для защиты древесины,
- В составе электролитов для меднения и никелирования.
| Соединения бора | |
|---|---|
| Бороводороды |
|
| Галогениды |
|
| Кислоты |
|
| Прочие |
|
Борная кислота получена немецким натуралистом Вильгельмом Хомбергом в 1702 году действием на минерал бура неорганическими кислотами, например соляной. Встречается в горячих и минеральных источниках, морской воде, и в виде минерала сассолит в районах активности вулканов. Известна также как ортоборная кислота или борат водорода. Как инсектицид борная кислота зарегистрирована в 1948 году в США.
Ортоборная кислота – H3BO3 – прозрачные слоистые кристаллы, в которых молекулы прочно связаны водородными связями, или белый кристаллический порошок; не имеет вкуса и запаха. Растворимость в воде при 20 °C 49,5 г/л, при100 °C – 391 г/л, в спирте – 90 г/л; хорошо, но медленно растворяется в глицерине, практически не растворяется в эфире и бензине.
При нагревании до 170 °C H3BO3 плавится, частично теряет воду и образует метаборную кислоту HBO2, при 300 °C – тетраборную кислоту H2B4O7, которая при 330 °C разлагается на воду и борный ангидрид B2O3. Растворённые в воде метаборная и тетраборная кислоты превращаются обратно в ортоборную. В водных растворах иногда присутствуют все три кислоты. В нормальных условиях борная кислота стабильна, но гигроскопична – хорошо поглощает влагу.
Испарение борной кислоты при 20° C незначительно, однако, в виде порошка она быстро достигает опасной концентрации в воздухе. Растворенная в воде или спирте, летуча с парами растворителя. В реакциях с металлами при нагревании выделяется водород, что создаёт угрозу пожара и взрыва.
Борную кислоту хранят в герметично закрытой таре с учетом:
- несовместимости с сильными основаниями, аммиаком, карбонатами щелочных металлов, сильными окислителями;
- опасности образования пыли;
- разрушающего влияния избыточных температур;
- нежелательного воздействия влаги и воздуха.
Действие
Препараты бора имеют контактно-кишечное действие. Насекомые получают инсектицид в составе пищевых приманок и через хитиновый покров, повреждённый прилипшими кристаллами порошка. Гибель начинается на 5-10 день применения. Борная кислота эффективнее, чем её соли – тетраборат натрия (бура) и динатрий октаборат тетрагидрат.
Микроэлемент бор и его соединения являются общеклеточными ядами; они коагулируют белки и нарушают проницаемость оболочки клетки. В организме насекомого борная кислота повреждает стенки передней кишки, переполняет желудок, вызывает обезвоживание. Борная кислота и бура приводят к стерилизации насекомых при длительном потреблении.
Следует отметить явление вторичного переноса, характерное для средств на основе борной кислоты. У тараканов оно проявляется в копрофагии – поедании личинками экскрементов, приводящем к отравлению. Личинки первого возраста полностью погибают за 10 суток, половина личинок второго возраста гибнут за 14 суток. Одна из причин эффективности против муравьёв, в том, что они успевают принести яд в гнездо, отравляя других насекомых.
Инсектициды на основе борной кислоты
Применение
Борная кислота используется:
- в плавательных бассейнах для снижения концентрации хлора, очистки воды от грибка и от водорослей;
- для защиты древесины от плесени;
- в медицине как антисептик;
- в сельском хозяйстве в качестве микроудобрения;
- как инсектицидное средство против тараканов, муравьёв, термитов, чешуйниц, блох и клещей.
В США продается более 500 инсектицидных препаратов, содержащих борную кислоту от 40 до 98 %, в виде жидкостей, смачивающихся порошков, дустов, таблеток, гранул, готовых приманок. Их используют в жилых домах, больницах, в коммерческих зданиях, на пищевых предприятиях.
Руководство по медицинской дезинсекции 2009 года рекомендует применять борную кислоту и буру для приготовления приманок и в качестве стабилизатора в дустах. Пищевой основой приманок служит варёный картофель, яйцо, манная каша, мясной фарш, 10 % сахарный сироп с кусочками хлеба. Приманки используют при отсутствии у насекомых альтернативного корма.
Жидкие приманки эффективнее сухих в несколько раз, они вызывают гибель 90 % особей тараканов в течение 2-3 суток. Возможно, у них выше привлекательность. Некоторые исследователи сообщают о наличии репеллентного действия боратов в сухих приманках.
Согласно классификации Комитета по резистентности членистоногих к инсектицидам, бораты относятся к множественным неспецифическим ингибиторам. В схемах ротации препаратов они могут следовать после любых органических инсектицидов. Резистентность к борной кислоте и её солям не отмечалась. Эти вещества применяют даже против мультирезистентных популяций тараканов.
Токсичность
Вещество проникает в организм при вдыхании, проглатывании, через повреждённую кожу и слизистые оболочки. При повторных введениях может накапливаться в органах и тканях. Выводится медленно, за 12 часов почки выделяют около половины, остальное – за 5-7 дней.
При проглатывании борной кислоты появляется рвота, боль в животе, диарея, сыпь на коже, сонливость, головная боль. Вдыхание вызывает кашель, боль в горле, одышку, кровотечение из носа. Длительное поступление больших доз нарушает работу почек и печени, снижает количество эритроцитов, вызывает судороги; редко в тяжелых случаях человек впадает в кому и умирает. Минимальная смертельная доза 5-20 г/кг, для младенцев 2-3 г/кг.
Хроническое поглощение нетоксичных доз борной кислоты влияет на кроветворные и половые клетки. Вещество токсично для эмбриона, может вызвать уродства, дефекты сердца, скелета, почек и лёгких. Канцерогенные свойства в двухлетних экспериментах на животных не выявлены.
Борная кислота относится к умеренно опасным веществам – 3 класс опасности, LD50 для крысы при ведении в желудок равна 2660 мг/кг; препараты на её основе мало опасны – 4 класс опасности.
Вещество не представляет угрозы для окружающей среды, так как естественным образом в ней присутствует. Оно не выделяет паров в атмосферу; попавшие в воздух частицы оседают на землю, попадают в воду, поглощаются растениями. Для птиц, рыб, земноводных борная кислота практически не токсична, для пчёл относительно нетоксична.
Борная кислота
Химическая формула продукта: H3BO3 / B2O3·3H2O
Торговые обозначения продукта:
1. Boracic Acid
2. Hydrogen Borate
3. Orthoboric Acid
4. Boracic acid
5. Hydrogen orthoborate
6. Trihydroxyborane
Описание продукта.
Борная кислота относится к трем соединениям; Ортоборную кислоту (также называемую борной кислотой, H3BO3 или B2O3 · 3H2O), метаборную кислоту (HBO2 или B2O3 · H2O) и тетраборатовую кислоту (также называемую пироборной, H4B4O7 или B2O3 · H2O). Ортоборная кислота обезвоживается с образованием метаборной кислоты и тетраборной кислоты при температурах выше 170 ° C и 300 ° C соответственно. Ортоборная кислота получена из окиси бора в виде белых триклинных кристаллов. Она плохо растворима в холодной воде, но легко растворяется в горячей воде, в спирте и глицерине. Метаборная кислота — белый кубический кристалл. Он растворим в воде. Тетраборная кислота — это белое твердое вещество, растворимое в воде. Когда тетраборат и метаборная кислота растворяются, они возвращается к ортоборной кислоте. Основным применением борной кислоты является получение боратных солей, таких как бура и другие соединения бора. Борная кислота также используется в термостойком стекле, в огнестойких тканях, в гальванических ваннах, в производстве кожи, в фарфоровых эмалях и в упрочняющих сталях. Борная кислота обладает антисептическим и противовирусным действием. Водные растворы использовались в качестве рта, глазных капель, лосьонов для кожи и косметических средств. Борная кислота и ее соли являются компонентами многих коммерческих инсектицидов и консервантов для древесины. Борная кислота — это малотоксичный, нелетучий минерал с инсектицидными, фунгицидными и гербицидными свойствами. Уже давно он считается более безопасной альтернативой высоколетучим синтетическим химическим пестицидам. Борная кислота особенно эффективна при использовании в рамках текущей комплексной программы борьбы с вредителями, которая включает санитарию, культуру, механику и биологическую практику. Борная кислота и бура используются в небольших количествах для стабилизации ферментов в жидких детергентах, используемых как в жидком белье, так и в жидких посудомоечных продуктах. Основными видами применения боратов являются производство стекла (изоляция, текстиль и специальность), керамика, в качестве сырья для производства перборатного отбеливателя, используемого в порошкообразных моющих средствах, в сельском хозяйстве, в качестве основного микроэлемента и в качестве антипирена в пластмассах. Бораты безопасно используются в бытовых чистящих средствах почти столетие. Бораты естественным образом присутствуют и широко распространены в окружающей среде и необходимы для здорового развития всех высших растений. Они необходимы для рыб и лягушек, и есть некоторые свидетельства того, что они необходимы человеку. По-видимому, бораты полезны для использования в животноводстве. Борная кислота и бура являются белыми кристаллическими продуктами, которые легко растворяются в воде с образованием нерастворенной борной кислоты и аниона бората при высоком рН. Растворимость боратов означает, что они широко диспергированы и не накапливаются в окружающей среде или у людей. Борная кислота и бура имеют низкую острую токсичность и не обладают генотоксическим или канцерогенным потенциалом.
Борная кислота кристаллизуется в виде белых воскообразных пластинок (триклинная система). На молекулярном уровне борная кислота состоит из треугольных молекул B(OH)3. В твердом состоянии эти молекулы собираются в плоские листы, удерживаемые вместе водородной связью. Паттерн укладки этих молекулярных слоев полностью разупорядочен, что указывает на то, что действуют довольно слабые силы Ван-дер-Ваальса. Эта компоновка дает скользкое ощущение борной кислоты, где плоскости расщепления наблюдаются в кристаллах борной кислоты. Кислое поведение обусловлено тем, что молекула является акцептором основания, а не донором протонов. Коммерческие продукты борной кислоты существуют в виде гранул или более тонких порошков и являются стабильными при нормальных условиях. Декагидрат буры — белый, свободно текучий кристаллический материал, в моноклинной системе. Ионы натрия существуют в двух кристаллографически уникальных положениях, каждое из которых октаэдрически координируется молекулами воды. Эти октаэдры разделяют края, образуя цепи, которые сшивают полиборатные ионы с образованием параллельных листов. Сеть водородных связей объединяет эти листы. Есть восемь молей атера кристаллизации, и два моля воды существуют в виде гидроксильных групп. Коммерческие продукты декагидрата буры существуют в виде кристаллических гранулированных или порошкообразных материалов.
Физико-химические свойства продукта:
| № | ||
| 1 | Внешний вид борная кислота | кристаллы |
| 2 | Цвет борная кислота | белый |
| 3 | Вкус борная кислота | горький |
| 4 | Запах борная кислота | без запаха |
| 5 | Температура плавления борная кислота | 170 ° C |
| 6 | Точка кипения борная кислота | 300 ° C |
| 7 | Удельный вес борная кислота | 1.43 — 1.44 |
| 8 | Растворимость борная кислота в воде | 4 — 5 г / 100 мл при 20 ° C |
| 9 | Уровень рН борная кислота | 5,2 (1% раствор) |
Транспортировка и хранение борная кислота:
Меры предосторожности по безопасному обращению: Перед употреблением пищи, выпивкой или курением, а также при уходе с работы вымойте руки и другие открытые участки мягким мылом и водой. Обеспечьте хорошую вентиляцию в рабочей зоне, чтобы предотвратить образование пара. Не обрабатывайте до тех пор, пока все меры предосторожности не будут прочитаны и поняты. Перед использованием получите специальные инструкции.
Гигиенические меры: Перед повторным использованием промойте загрязненную одежду. Не ешьте, не пейте и не курите при использовании этого продукта.
Условия хранения: Хранить только в оригинальной упаковке в прохладном, хорошо проветриваемом месте вдали от несовместимых материалов. Хранить в закрытой таре, когда он не используется.
Несовместимые продукты: Сильные основания. Сильные окислители.
Несовместимые материалы: Источники возгорания. Прямой солнечный свет.
Области применения борная кислота:
• Промышленность.Основное промышленное применение борной кислоты заключается в производстве стекловолокна из моноволокна, обычно называемого текстильным стекловолокном. Текстильный стеклопластик используется для усиления пластмасс в областях применения от лодок, промышленных трубопроводов до компьютерных плат. В ювелирной промышленности борную кислоту часто используют в сочетании с денатурированным спиртом для уменьшения поверхностного окисления и образования нагара от образования на металлах при отжиге и пайке. Борная кислота купить и использовать в производстве стекла в ЖК-дисплеях с плоской панелью. Волокна бора пробиваются очень высокой прочностью на растяжение и могут быть добавлены в пластмассы, чтобы сделать материал, который прочнее стали, но легче алюминия. Бор используется в основном в стекловолокне и боросиликатном стекле, которое является сильным жаропрочным стеклом, содержащим не менее 5 процентов окиси бора. Устойчивость к нагреву и химическому воздействию обусловлена окисью бора, которая заменяет оксид натрия в структуре стекла, создавая низкое тепловое расширение. Оксид бора является мощной базой, предлагающей высокое качество тепло- и химической стойкости. Компоненты борной кислоты являются важными компонентами в оптической стекольной промышленности, чтобы уменьшить термические и механические удары, но увеличить химическую стойкость и долговечность.
• Медицина. Борную кислоту купить и использовать в качестве антисептика при незначительных ожогах или порезах и иногда используется в перевязочных материалах или мазках. Борную кислоту наносят в очень разбавленном растворе для промывки глаз. Разбавленная борная кислота может использоваться в качестве вагинального душа для лечения бактериального вагиноза из-за чрезмерной щелочности, а также кандидоза, вызванного кандидой не альбицинов. В качестве антибактериального соединения борную кислоту можно также использовать для лечения акне . Борная кислота также используется для профилактики травм ног спортсмена, путем введения порошка в носки или чулки, а в спиртовом растворе можно использовать для лечения некоторых видов наружного отита (ушной инфекции) у людей и животных.
• Инсектицидная составляющая. Борная кислота впервые была зарегистрирована в США как инсектицид в 1948 году для борьбы с тараканами, термитами, муравьями, блохами, серебряными рыбками и многими другими насекомыми. борная кислота, как правило, считается безопасным для использования на бытовых кухнях для борьбы с тараканами и муравьями. Он действует как желудочный яд, влияющий на метаболизм насекомых, а сухой порошок абразивен к экзоскелетам насекомых.
• Консервант. В комбинации с её использованием в качестве инсектицида борная кислота также предотвращает и разрушает существующую влажную и сухую гниль в древесине. Он может использоваться в сочетании с носителем этиленгликоля для обработки наружного дерева от воздействия грибков и насекомых. Можно купить пропитанные боратом стержни для вставки в древесину через отверстия, где, как известно, сырость и влажность собираются и садятся. Он выпускается в форме геля и в виде инъекционной пасты для обработки поврежденной гнили древесины без необходимости замены древесины. Концентраты обработок на основе боратов можно использовать для предотвращения роста слизи, мицелия и водорослей даже в морской среде. Борную кислоту добавляют в соль при отверждении шкур крупного рогатого скота, телячьей кожи и овчин . Это помогает контролировать развитие бактерий и помогает контролировать насекомых.
• Смазочные материалы. Коллоидные суспензии нано частиц борной кислоты, растворенные в нефтяном или растительном масле, могут образовать замечательную смазку на керамических или металлических поверхностях с коэффициентом трения, который уменьшается с увеличением давления до значения в пределах от 0,10 до 0,02. Самосмазывающиеся пленки H3BO3 являются результатом спонтанной химической реакции между молекулами воды и покрытиями B2O3 во влажной среде. В объемном масштабе существует обратная зависимость между коэффициентом трения и контактным давлением Герца, вызванным приложенной нагрузкой.
• Ядерная энергетика. Борная кислота используется на некоторых атомных электростанциях в качестве нейтронного яда. Бор в борной кислоте уменьшает вероятность теплового деления, поглощая некоторые тепловые нейтроны. Цепные реакции деления обычно обусловлены вероятностью того, что свободные нейтроны приведут к делению и будут определяться материальными и геометрическими свойствами реактора. Природный бор состоит приблизительно из 20% бора-10 и 80% изотопов бора-11. Борон-10 имеет высокое сечение поглощения низкоэнергетических (тепловых) нейтронов. Увеличивая концентрацию борной кислоты в охлаждающей жидкости реактора, вероятность того, что нейтрон вызовет деление, уменьшается. Изменения концентрации борной кислоты могут эффективно регулировать скорость деления, происходящего в реакторе.
• Сельское хозяйство. Борная кислота — существенный микроэлемент для роста растений. Боронные удобрения, смешанные с другими соединениями или удобрениями, являются полезными для почвы.
• Производство антипиренов. Борная кислота является эффективным химическим антипиреном для широкого спектра продуктов. Он также используется для древесины, фанеры, текстильных изделий, хлопка, бумаги и целлюлозы.
• Ингибитор коррозии. В качестве ингибиторов коррозии и антифриза (смешанных с этиленгликолем в автомобильных системах охлаждения двигателей), а также при заваривании, термической обработке, гидравлических жидкостях и обработке металлических изделий можно использовать различные борные составы.
• Металлургия. Борная кислота используется в качестве уплотнителя для цветных металлов и используется в качестве раскислителя и дегазатора в металлургии. Потому что он поглощает нейтроны. Она используется в производстве стали. Следы Ферробора в борной стали увеличивают его прочность. Борная кислота устраняет примеси металлургических систем, в результате чего высокочистый материал используется в электрических проводниках.
Физико-химические свойства
Борная кислота представляет собой бесцветные кристаллы. При температуре выше 70°С теряет воду с образованием сначала метаборной кислоты НВО2 (при 107,5°С), затем В2О3 (при 160°С). Растворяется во многих органических растворителях, воде. В природе – минерал сассолин; содержится также в термальных водах.[7][5]
Борная кислота является слабой кислотой, вытесняемой из солей даже угольной кислотой и сероводородом.[6]
Физические характеристики
- Молекулярная масса 61,83;[1]
- Температура плавления 170,9°С (с разложением);
- Растворимость в воде при 20°С 4,8%;
- Плотность 1,46 г/см3.[5]
Действие на вредные организмы
Инсектицид. Применяется как контактный инсектицид и, в то же время, обладает кишечным действием.[8]Контактно-кишечное действие проявляется постепенно по мере накопления в организме насекомого. В частности, гибель тараканов при использовании борной кислоты и буры происходит на 8-12 сутки после начала их применения. Препараты бора, попадая в пищеварительный тракт, разрушают стенки передней кишки, заполняют желудок, нарушают водный баланс насекомого. Сухие препараты бора действуют как контактно-кишечные яды, а влажные, в основном, как кишечные.[3]
Резистентность. Отсутствие устойчивости к этим соединениям позволяет широко использовать их в тех объектах, где имеются устойчивые к другим инсектицидам популяции тараканов. У препаратов бора установлено наличие стерилизующего эффекта. Борная кислота вызывает при длительном применении глубокое поражение органов размножения у самок рыжих тараканов, бура – полное подавление сперматогенеза у самцов. Летальный и стерилизующий эффекты препаратов бора дополняют друг друга, и их применение приводит к продолжительному сокращению численности популяции.[3]
Пестициды, содержащие
Борная кислота
для медицинского, санитарного
и бытового применения:
закончился срок регистрации:
С — смесевой пестицид
Применение
Борную кислоту используют в промышленности как удобрение и как дезинфицирующее средство.В медицинских целях препараты на основе борной кислоты используются в качестве противогрибкового, противопаразитарного (противопедикулезного) и антибактериального средства.[5]
В целях медицинской, санитарной и бытовой дезинсекции. Зарегистрированные препараты на основе борной кислоты предназначены для уничтожения синантропных тараканов и муравьев в жилых помещениях, в лечебных и детских учреждениях, на предприятиях общественного питания, на складах, в магазинах, а также в практике медицинской дезинсекции.[4]
Токсикологические свойства и характеристики
Теплокровные и человек. Для белых крыс при введении в желудок ЛД50 = 3,5-4,0 г/кг. Хроническое воздействие пыли (24,4-48,6 мг/м3, 4 часа в день в течение 4 месяцев) вызывает у крыс увеличение активности холинэстеразы крови, снижение рН мочи, умеренный лейкоцитоз, повышенное выделение аминокислот. При 9,6-11 мг/м3 изменения выражены менее.[6]
В организм человека вещество попадает при вдыхании в виде паров или аэрозоля.[1]
Для взрослого смертельная доза при отравлении через рот составляет 15-20 г, для детей 4-5 г. Борная кислота, используемая в водных растворах или присыпках, хорошо проникает через поврежденную кожу (экземы, трещины, ожоги), вызывая при этом тяжелое отравление, особенно у детей.[6] В перечне заболеваний рабочих, занятых в производстве борной кислоты, первые места занимают заболевания пищеварительных органов и верхних дыхательных путей, гнойничковые заболевания кожи.[6]
Борная кислота и растворимые бораты почти полностью быстро всасываются из желудочно-кишечного тракта. Бор в крови равномерно распределяется между плазмой и эритроцитами, быстро переходя в ткани. Около 10% от дозы обнаруживается в мягких тканях (преимущественно в печени, мозге и жировой ткани). В головном мозге бор после отравления борной кислотой сохраняется несколько дней. В печени бор образует комплекс с углеводами. В костях находят до 50% от введенного количества борной кислоты. Главным образом, соединения бора выделяются через желудочно-кишечный тракт, а борная кислота почти полностью выделяется с мочой. Нормальное содержание бора в моче составляет 0,715 мг/л, в крови – до 0,8 мг/л. При отравлении содержание бора в крови повышается до 40 г/л и выше.[6]
Классы опасности. По степени воздействия на организм борная кислота относится к умеренно опасным веществам, (3-й класс опасности).[1]
Однако инсектицидам на ее основе по параметрам острой токсичности при введении в желудок, нанесении на кожу и ингаляции присваивают 4 класс опасности.[4]
История
Не так давно борную кислоту применяли для борьбы с муравьями и тараканами. В литературе «для домохозяек» можно было встретить многочисленные рецепты на ее основе для борьбы с насекомыми, которые, и сейчас применяются в домашних условиях.
Против муравьев:
- В горячей воде растворяют сахар и буру, к охлажденному раствору добавляют варенье или мед. Приманку расставляют в мелкой посуде в местах, где обычно замечались муравьи. Необходимо, чтобы приманка была недоступна для детей, птиц и домашних животных;
- Смешивают горячую воду, глицерин, буру, сахар и мед. Смесь, помешивая, подогревают до полного растворения буры и сахара. Такая приманка не сохнет и не портится в течение нескольких месяцев. Применяется аналогично первому способу;
- Смешивают мясной фарш с мелко намолотой бурой (2 стол. ложки и 0,5 чайной). Не стоит увеличивать количество буры, поскольку она будет действовать смертельно на муравьев после того, как они перенесут приманку в муравейник и накормят ею всё семейство.
Против тараканов:
- Порошковые препараты на основе кислоты насыпают тонким слоем в кухне вдоль плинтусов, отопительных, водопроводных и канализационных труб, вокруг шкафов, ванн, раковин и холодильника. Спустя 3-4 дня порошок надо убрать влажной тряпкой. При необходимости повторить обработку через 1-2 недели;
- На основе борной кислоты замешивают приманку с яичным желтком и раскладывают ее понемногу на кусочках полиэтилена, картона, на крышечках в местах, где часто наблюдаются тараканы. Оставляют на 2-3 недели.[2]
- Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота или лат. acidum Boricum) — слабая, одноосновная кислота Льюиса, часто используемая в качестве инсектицида, антисептика, огнезащитного состава, поглотителя нейтронов или предшественника для получения иных химических составов.
Имеет химическую формулу H3BO3 (или B(OH)3).
Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решётку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями, длина которых составляет 272пм. Расстояние между соседними слоями — 318пм.
Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трёх модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решёткой, β-НВО2 с моноклинной решёткой и α-НВО2 с ромбической решёткой.
При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.
Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.
В природе встречается в виде минерала сассолина.
Источник: Википедия
Связанные понятия
Хлорная кислота HClO4 — одноосновная кислота, одна из самых сильных (в водном растворе, pK ≈ −10), безводная — исключительно сильный окислитель, так как содержит хлор в высшей степени окисления +7.
Се́рная кислота́ H2SO4 — сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота — тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха, с сильнокислым «медным» вкусом. В технике серной кислотой называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом SO3. Если молярное отношение SO3 : H2O 1 — раствор SO3 в серной кислоте (олеум).
Фтороводоро́д (фтористый водород, гидрофторид, фторид водорода, HF) — бесцветный токсичный газ (при стандартных условиях) с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C — бесцветная подвижная летучая жидкость. Смешивается с водой в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 35,4 % HF.
Иоди́д ка́лия (иодистый калий) — неорганическое соединение, калиевая соль иодоводородной кислоты с химической формулой KI. Бесцветная кристаллическая соль, желтеющая на свету. Широко используется в качестве источника иодид-ионов. Менее гигроскопична чем иодид натрия. Применяется в медицине как лекарственное средство, в сельском хозяйстве как удобрение, а также в фотографии и аналитической химии.
Хлорид аммония (хлористый аммоний; техническое название — нашаты́рь; NH4Cl) — соль аммония, белый кристаллический слегка гигроскопичный порошок без запаха.
Упоминания в литературе
Каждую соль растворяют в отдельной посуде, но борную кислоту, соли марганца, меди и цинка можно растворять вместе и хранить в одном сосуде. В растворенном виде соли, за исключением солей железа, можно сохранять продолжительное время. Для солей железа необходимо брать посуду из темного стекла и хранить их отдельно в сухом виде, растворяя перед употреблением.
Компрессы. Они обладают противовоспалительным действием и отлично впитывают выделяющийся из кожи экссудат. Для компрессов могут быть использованы: спирт, борная кислота, свинцовая вода и т. п.
Для того чтобы предупредить развитие вторичной инфекции в полости рта, глотки и пищевода, назначают большие дозы антибиотиков. Необходим уход за полостью рта и глоткой, для чего при отравлениях кислотами назначают щелочные полоскания, при отравлениях щелочами – 2 %-ный раствор борной кислоты.
Для внекорневой подкормки вам понадобится совсем немного питательных веществ: например, сернокислого магния – 200 г на 10 л воды, медного купороса – 1 г на 10 л, борной кислоты – 5 г на 10 л, сернокислого цинка – 3 г на 10 л, сернокислого марганца – 5 г на 10 л.
В дачных условиях можно быстро приготовить недорогой антисептик, который защитит уличную мебель от загнивания. Растворите 950 г соли в 5 л кипятка и добавьте 50 г борной кислоты. Концы скамеек и столов, уходящие в землю, следует покрыть 20 %-ным раствором медного купороса. Для этого их необходимо поместить в емкость со средством на 48 часов, а затем перевернуть обработанными концами вверх и сушить в течение 1 месяца. Для лучшей защиты покройте поверхность раствором 2–3 раза.
Это 2–4 %-ный водный раствор борной кислоты. Применяется наружно для полосканий рта, зева и для промывания глаз.
Борные удобрения – это борный суперфосфат, содержащий 20 % фосфора и 0,2 % бора, бор-магниевые отходы (1–2 % бора и 13–14 % окиси магния) и борная кислота (17,1–17,3 % бора). Борный суперфосфат обычно вносят весной под предпосевную вспашку по 300–350 г на 10 м2.
Связанные понятия (продолжение)
Хлорид алюминия (хлористый алюминий) — неорганическое соединение, соль алюминия и соляной кислоты с химической формулой AlCl3.
Аммоний — полиатомный катион с химической формулой NH4+. Аммоний с анионами образует соли аммония, аммониевые соединения, последние входят в большой класс ониевых соединений. Ион аммония NH4+ является правильным тетраэдром с азотом в центре и атомами водорода в вершинах тетраэдра. Размер иона — 1,43 Å.
Со́ли — сложные вещества, которые в водных растворах диссоциируют на катионы металлов и анионы кислотных остатков. ИЮПАК определяет соли как химические соединения, состоящие из катионов и анионов. Есть ещё одно определение: солями называют вещества, которые могут быть получены при взаимодействии кислот и оснований с выделением воды.
Гидроксид цезия (CsOH) — химическое соединение, содержащее атом цезия и гидроксильную группу.
Селе́нистая кислота́ — неорганическое химическое соединение селена, кислота. Химическая формула H2SeO3.
Гидрокси́д на́трия (лат. Nátrii hydroxídum; другие названия — каустическая сода, едкий натр) — самая распространённая щёлочь, химическая формула NaOH. В год в мире производится и потребляется около 57 млн тонн едкого натра.
Хлор (от греч. χλωρός — «жёлто-зелёный») — химический элемент с атомным номером 17. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в третьем периоде таблицы. Атомная масса элемента 35,446…35,457 а. е. м. . Обозначается символом Cl (от лат. Chlorum). Химически активный неметалл. Входит в группу галогенов.
Хроматы — соли хромовой кислоты H2CrO4. Устойчивы в нейтральной и щелочной среде, в кислой среде обратимо переходят в дихроматы — соли дихромовой кислоты H2Cr2O7.
Хлорид лития — химическое соединение щелочного металла лития и хлора с формулой LiCl.
Хромовая кислота — кристаллическое вещество красного цвета. Окрашивает раствор в жёлтый цвет. Выделена в свободном состоянии при охлаждении насыщенных водных растворов хромата. Химическая формула H2CrO4. Соли хромовой кислоты называются хроматами. Токсична, канцерогенна.
Ортофо́сфорная кислота́ (фо́сфорная кислота́) — неорганическая кислота средней силы с химической формулой H3PO4, которая при стандартных условиях представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы. Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной) кислотой называют 85 %-ый водный раствор (бесцветная сиропообразная жидкость без запаха). Растворима в этаноле и других растворителях.
Ио́д (тривиальное (общеупотребительное) название — йод; от греч. ἰώδης — «фиалковый (фиолетовый)») — химический элемент с атомным номером 53. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 126,90447 а. е. м.. Обозначается символом I (от лат. Iodum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов…
Соля́ная кислота́ (также хлороводоро́дная, хлористоводоро́дная кислота) — раствор хлороводорода (HCl) в воде, сильная одноосновная кислота. Бесцветная, прозрачная, едкая жидкость, «дымящаяся» на воздухе (техническая соляная кислота — желтоватого цвета из-за примесей железа, хлора и пр.). В концентрации около 0,5 % присутствует в желудке человека. Соли соляной кислоты называются хлоридами.
Теллуроводоро́д (теллуран) — бинарное неорганическое соединение водорода и теллура с формулой H2Te. Представляет собой при нормальных условиях бесцветный, горючий, легкоразлагающийся газ с весьма неприятным запахом (напоминает чесночный запах арсина). Очень ядовит.
Азо́тная кислота́ (HNO3) — сильная одноосновная кислота. Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации с моноклинной и ромбической решётками.
Щелочны́е мета́ллы — элементы 1-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы I группы): литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr, унуненний Uue. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щелочами.
Хло́роводоро́д, хло́ристый водоро́д (HCl) — бесцветный, термически устойчивый ядовитый газ (при нормальных условиях) с резким запахом, дымящий во влажном воздухе, легко растворяется в воде (до 500 объёмов газа на один объём воды) с образованием хлороводородной (соляной) кислоты. При −85,1 °C конденсируется в бесцветную, подвижную жидкость. При −114,22 °C HCl переходит в твёрдое состояние. В твёрдом состоянии хлороводород существует в виде двух кристаллических модификаций: ромбической, устойчивой…
Хлорсульфо́новая кислота, HSO3Cl — монохлорангидрид серной кислоты, бесцветная, дымящая на воздухе и резко пахнущая жидкость.
Изоциа́новая кислота́ — бесцветная жидкость с резким запахом, схожим с запахом уксусной кислоты, является стабильной таутомерной формой циановой кислоты HOCN. Токсична. Соли циановой кислоты впервые описаны Вёлером в 1824 г., сама циановая кислота получена Либихом и Вёлером в 1830 г.. Является изомером фульминовой (парациановой) кислоты (H-C≡N→O). Образует соли — изоцианаты.
Иодиды — бинарные соединения иода с менее электроотрицательными элементами. Иодиды металлов могут рассматриваться как соли иодоводородной кислоты HI.
Пермангана́т ка́лия (лат. Kalii permanganas, распространённое название в быту — марганцо́вка) — марганцовокислый калий, калиевая соль марганцовой кислоты. Химическая формула — KMnO4. Представляет собой тёмно-фиолетовые, почти чёрные кристаллы, при растворении в воде образующие ярко окрашенный раствор цвета фуксии.
Гидра́ты (от др.-греч. ὕδωρ «вода») — продукты присоединения воды к неорганическим и органическим веществам.
Кремниевые кислоты — очень слабые, малорастворимые в воде кислоты общей формулы nSiO2•mH2O.
Оксид бария — соединение бария с кислородом, имеющее химическую формулу BaO. Является основным оксидом. При стандартных условиях представляет собой бесцветные кристаллы с кубической решёткой.
Азо́тистоводоро́дная кислота́, азоими́д (азидоводород), HN3 — кислота, соединение азота с водородом. Бесцветная, летучая, чрезвычайно взрывоопасная (взрывается при нагреве, ударе или трении) ядовитая жидкость с резким запахом.
Марганцо́вая кислота́ — сильная, нестабильная, неорганическая кислота фиолетово-красного цвета с химической формулой HMnO4. В чистом виде не выделена, существует в виде раствора. Соли марганцовой кислоты называются перманганаты. Анион MnO4- окрашивает соли в малиново-фиолетовый цвет. Самым известным производным марганцовой кислоты является перманганат калия (марганцовка).
Хлори́ды — группа химических соединений, соли хлороводородной (соляной) кислоты HCl.
Аминосульфоновая кислота (Сульфаминовая кислота, моноамид серной кислоты, амидосерная кислота) — кислота, формула которой NH2SO2OH (также NH2SO3H). Производные этой кислоты называют сульфаматами.
Азо́тистая кислота HNO2 — слабая одноосновная кислота, существует только в разбавленных водных растворах, окрашенных в слабый голубой цвет, и в газовой фазе. Кислота высокотоксична. Соли азотистой кислоты называются нитритами или азотистокислыми. Нитриты гораздо более устойчивы, чем HNO2, все они токсичны.
Вольфрамовая кислота — моногидрат триоксида вольфрама — WO3·H2O, вопреки часто распространенному мнению формула H2WO4 не отвечает действительной структуре соединения. Впервые кислота была получена Карлом Вильгельмом Шееле в 1781 году.
Бром (от др.-греч. βρῶμος — «вонючка», «вонючий») — химический элемент с атомным номером 35. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 79,901…79,907 а. е. м. . Обозначается символом Br (от лат. Bromum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов. Простое вещество бром при нормальных…
Тетрагидрофуран (тетраметиленоксид, фуранидин, оксолан) — химическое вещество, циклический простой эфир. Бесцветная легколетучая жидкость с характерным «эфирным» запахом. Важный апротонный растворитель. Широко применяется в органическом синтезе. Химическая формула: C4H8O.
Хлори́д на́трия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, придавая ей солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.
Фтори́ды — химические соединения фтора с другими элементами. Фториды известны для всех элементов, кроме гелия и неона. К фторидам относят как бинарные соединения — ионные фториды (соли фтороводородной кислоты и металлов, ковалентные фториды переходных металлов в высших степенях окисления и фториды неметаллов), так и сложные неорганические соединения (фторангидриды кислот, комплексные фториды, гидрофториды металлов, фторированный графит).
Иодная кислота HIO4 (гексаоксоиодат (VII) водорода, периодат Н5IO6)— слабая кислота, гигроскопичное кристаллическое вещество.
Щёлочи (в русском языке происходит от слова «щёлок», возможно, производное от того же корня, что и др.-исл. «skola» — «стирать») — гидроксиды щелочных, щёлочноземельных металлов и некоторых других элементов, например, таллия. К щелочам относятся хорошо растворимые в воде основания. При диссоциации щёлочи образуют анионы OH− и катион металла.
Петролейный эфир (нефтяной эфир, масло Шервуда) — смесь легких алифатических углеводородов (пентанов и гексанов), получаемая из попутных нефтяных газов и легких фракций нефти. Бесцветная жидкость с температурой кипения 40—70 °C (лёгкий) и 70—100 °C (тяжёлый), и с плотностью 0,650—0,695 г/см3. Петролейный эфир — растворитель жиров, масел, смол и др. Также используется как топливо для бензиновых зажигалок и каталитических грелок. Часто используется в качестве элюента (подвижной фазы) в жидкостной хроматографии…
Гидрокси́ды (гидроо́киси, водокиси) — неорганические соединения, содержащие в составе гидроксильную группу -OH. Известны гидроксиды почти всех химических элементов; некоторые из них встречаются в природе в виде минералов. Гидроксиды щелочных и щёлочноземельных металлов, а также аммония являются растворимыми и называются щелочами.
Тиосульфа́т на́трия (антихлор, гипосульфит, сульфидотриоксосульфат натрия, натрий серноватистокислый) — Na2S2O3 или Na2SO3S, соль натрия и тиосерной кислоты, образует кристаллогидрат Na2S2O3·5H2O.
Фосфорнова́тистая кислота (гипофосфористая кислота, фосфи́новая кислота) (H(PН2O2) — правильное написание формулы; H3PO2 — традиционное, но неточное написание формулы, так как кислота одноосновная) — сильная одноосновная кислота. Бесцветное твердое вещество, растворимое в воде, спиртах и диоксане.
Арси́н (мышьяковистый водород, арсенид водорода) — вещество с формулой AsH3 (правильнее H3As), химическое соединение мышьяка и водорода. При нормальных условиях — очень токсичный бесцветный газ. Абсолютно химически чистый арсин запаха не имеет, но ввиду неустойчивости продукты его окисления придают арсину чесночный запах. Открыт шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле в 1775 году.
Иоднова́тая кислота́ — химическое соединение с формулой HIO3, сильная одноосновная кислота. Бесцветное кристаллическое вещество, со стеклянным блеском и горьковато-кислым вкусом, устойчивое при обычной температуре. Легко образуется в кристаллическом состоянии в виде двух различных, не переходящих друг в друга форм ромбической сингонии.
Хлори́д ка́льция, CaCl2 — кальциевая соль соляной кислоты. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E509. Считается безвредным.
Гидрокси́д ба́рия (е́дкий бари́т) — неорганическое соединение, проявляющее сильные основные свойства. Химическая формула — Ba(OH)2. Насыщенный водный раствор гидроксида бария называется баритовой водой.
Нитробензол — токсичное органическое вещество, имеющее миндальный запах. Формула C6H5NO2.