?硼酸
基本信息
中文名:硼酸
別稱:原硼酸、正硼酸
化學式:H3BO3
分子量:61.83
CAS號:10043-35-3
外觀:白色結晶性粉末或無色微帶珍珠狀光澤的鱗片
味道:味微酸苦后帶甜
熔點:169℃
沸點:300℃
密度:1.43g/cm3
溶解性:溶于水、酒精、甘油、醚類及香精油
pH值:5.1(0.1mol/L)
其他:硼酸與皮膚接觸有滑膩感。露置空氣中無變化。能隨水蒸氣揮發(fā)。
危險性:半數致死量(大鼠,經口)5.14G/kG。有刺激性。受高熱分解放出有毒的氣體。
包裝:50kg/包
技術條件
項目 指標
含量(H3BO3),% ≥99.8
水不溶物,% ≤0.005
重金屬(以Pb計),% ≤0.0005
鎂(Mg),% ≤0.0005
鈣(Ca),% ≤0.002
鐵(Fe),% ≤0.0001
砷(As),% ≤0.00001
化學特性
硼酸是一種無機酸,為白色粉末或透明結晶,或三斜軸面鱗片狀光澤結晶,密度:1.435,熔點:169 °C,沸點:219-220 °C (9.7513 mmHg),折射率:1.385,水溶解性:49.5 g/L (20 ºC),可溶于水;有時也會以礦物的形式存在,常存在溶解于某些礦物、火山湖水或溫泉。有滑膩手感,無臭味。溶于水、酒精、甘油、醚類及香精油中,水溶液呈弱酸性。能隨水蒸氣揮發(fā)。加熱至100~105℃時失去一分子水而形成偏硼酸,于104~160℃時長時間加熱轉變?yōu)榻古鹚幔邷囟葎t形成無水物。0.1mol/L水溶液pH為5.1。1g能溶于18ml冷水、4ml沸水、18ml冷乙醇、6ml沸乙醇和4ml甘油。在水中溶解度能隨鹽酸、檸檬酸和酒石酸的加入而增加。硼酸U-235發(fā)生裂變反應后產生快中子,快中子在慢化劑中運動,能量逐漸衰減,最后變成熱中子,這段時間叫慢化時間,這個過程叫慢化過程。快中子變成熱中子后不一定馬上會被吸收,還會運動一段時間,最后被吸收,這段時間叫擴散時間。在慢化過程中,可以使用慢化劑。慢化劑的作用是慢化中子,以使中子容易與靶核反應,做慢化劑的前提條件是具有大的散射截面,小的吸收截面,這樣慢化效果好,最好的慢化劑是重水,還有二氧化碳,碳,水,硼-10同位素等等。
主要用途
1.硼酸在工業(yè)上,如用作玻璃纖維(光學玻璃、耐酸玻璃、耐熱玻璃、絕緣材料用玻璃纖維)能夠改善玻璃制品的耐熱、透明性能,提高機械強度,縮短溶融時間。
2.硼酸有防腐性,可作防腐劑,如木材防腐。
3.硼酸作為防銹劑、潤滑劑和熱氧化穩(wěn)定劑。如,加入到潤滑劑、剎車油、金屬加工液、水處理劑和燃料添加劑中。
4.硼酸作為殺蟲劑??蓺⑺荔?、白蟻、火蟻、跳蚤、蠹魚和其他爬行害蟲的殺蟲劑。
5.硼酸作為抑菌劑,主要用在化妝品、衛(wèi)生用品及藥品中。
6.醫(yī)藥上硼酸用作止血藥和防腐劑。
7.硼酸在搪瓷、陶瓷業(yè)中,用以增強搪瓷產品的光澤和堅牢度,也是釉藥和顏料的成分之一。冶金工業(yè)中作添加劑、助溶劑,特別是硼鋼具有高硬度和良好的軋延性,可以代替鎳鋼。硼酸在玻璃和玻纖的應用
硼酸B2O3在玻璃和玻纖的制造中扮演著助熔劑和網絡形成體的雙重角色。例如,在玻纖生產中經可降低熔融溫度從而有助于拉絲。一般來講,B2O3可以降低粘度、控制熱膨脹、阻止失透、提高化學穩(wěn)定性、提高抗機械沖擊和熱沖擊能力。
硼酸在要求鈉含量較低的玻璃生產中硼酸常常與鈉硼酸鹽(如五水硼砂或無水硼砂)混合使用以調節(jié)玻璃中的鈉硼比。這對硼硅酸鹽玻璃來說很重要,因為氧化硼在低鈉高鋁的情況下表現為良好的助溶性。
硼酸可吸收中子
硼酸是一種大中子吸收截面的物質,在反應堆中主要是用來調節(jié)反應性用的,加入適量的硼酸可以降低反應性。
天然硼元素有兩種穩(wěn)定同位素,即~(10)B 和~(11)B,豐度分別為19.78%和80.22%。~(10)B 具有對中子高吸收的獨特特性,~(10)B 對熱中子的吸收截面為3837巴(1b=10,Pa),自然豐度的硼的對熱中子的吸收截面接近于750巴,而~(11)B 僅為 0.005巴,因此~(10)B 對熱中子的吸收截面是自然豐度硼的5倍還多,是石墨的20多倍,是傳統(tǒng)防護材料混凝土的 500多倍。
就是說,硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑。因此在核電站中它是安全和控制系統(tǒng)中所不可缺少的。特殊級(SQ)硼酸用于核工業(yè),具有硼-10高比例特性。因此硼酸是可以終止核反應用的,吸收中子,再速凝水泥封堵,以后此地方圓多少公里為無人區(qū),不再住人。
正是由于~(10)B 同位素的這種特性,使得~(10)B 同位素的相關產品廣泛應用到了軍用防護、核武器及核工業(yè)等軍事領域。
投撒硼酸還有一個作用就是可以在高溫下?;?,可固定住放射性元素四處擴散。(如同玻璃廠燒制玻璃一般)另外,硼-10同位素,還可用于中子計數管,在核反應堆里用做防護屏,調正棒,也用于治療癌癥。
硼酸在光亮鍍鎳中的緩沖作用
硼酸是光亮鍍鎳的必要成分。由于鍍鎳液屬弱酸性電解液,因而在光亮鍍鎳中除了發(fā)生鎳離子在陰離子在陰極上放電而還原為金屬鎳的反應外(Ni2﹢+2e=Ni),還存在氫離子還原為氫氣的副反應:2H﹢+2e=H2↑。因而在光亮鍍鎳中陰極區(qū)內的pH值會因氫氣的析出而逐漸上升。當其上升到一定值就會影響電鍍層質量。而硼酸在水溶液中電離出來的H﹢就能補充因氫氣的析出而消耗的H﹢,以維持一定的酸度,防止酸度的急劇變化,使pH值相對穩(wěn)定。
光亮鎳中的硼酸含量低于20 g/L時,緩沖作用較弱,當其含量達到30 g/L時,緩沖作用方始顯著,所以普通鍍鎳液中硼酸含量宜控制在25~35 g/L范圍內。一般光亮鎳中常以35~40 g/L為宜;而現代光亮快速鍍鎳中則提倡硼酸含量在40~50 g/L范圍內。
硼酸在光亮鍍鎳中不單純起穩(wěn)定pH值的緩沖作用,而且能擴大陰極光亮電流密度范圍,以使用較高的電流密度,并使鍍層結晶細致,不易燒焦,還能使鍍層的延展性良好和改善鍍層和基體金屬結合力的作用。另外,由于硼酸的離解作用,有利于抑止硫酸鎳的水解,使電沉積反應的順利進行。
硼酸在搪瓷和陶瓷領域的應用
硼酸在搪瓷、陶瓷工業(yè)主要用于生產釉藥,能減少釉的熱膨脹、降低釉藥的固化溫度,從而防止龜裂和脫釉,提高制品的光澤和堅牢度。
對于陶瓷、搪瓷釉料,氧化硼是很好的助熔劑和網絡形成體。它可形成玻璃(在低溫時),提高坯釉適應性,降低粘度和表面張力,提高折射率,提高機械強度,耐久性耐磨性,它是無鉛釉的重要組成。高硼熔塊熟化快,形成光滑釉面的速度快,有利于著色。在快速燒成釉面磚熔塊中,B2O3以硼酸引入,以保證低鈉含量的要求。
硼酸腐蝕方式具有幾個方面?
1、均勻腐蝕
硼酸對金屬材料的腐蝕是電化學腐蝕。其腐蝕是按照電化學過程進行,即陽極產生金屬溶解(均勻腐蝕),陰極析出氫。
2、氫鼓泡和氫脆
介質與碳鋼接觸生成氟化鐵和氫原子,Fe+2HF-FeF2+2H,氟化鐵是一種致密的銹蝕物,附在金屬表面形成一種保護膜,使硼酸的擴散速度降低。對設備起到保護作用。但是當介質溫度超過65攝氏度時,該層銹蝕物的保護膜就將剝落,使金屬繼續(xù)被腐蝕。
3、應力腐蝕
應力腐蝕是材料在應力和特定介質共同作用下所引起的材料開裂。在硼酸中碳鋼和蒙乃爾合金均可能禪僧應力腐蝕開裂。這種應力腐蝕是隨溫度的增加而加劇。
硼酸如何在鍍鎳中應用
硼酸是光亮鍍鎳的必要成分,硼酸在光亮鍍鎳中不單純起穩(wěn)定pH值的緩i中作用,而且能擴大陰搬光亮電流密度范圍,以使用較高的電流密度,并使鍍層結晶細致,不易燒焦,還能使鍍層的延展性良好和改善鍍層和基體金屬結合力的作用。另外,由于硼酸的加合作用,有利于抑止硫酸鎳的水解,使電沉積反應的順利進行。
假如添加醋酸作為緩沖劑,雖然醋酸的pKa=4.74,具有更大的緩沖能力,鍍鎳溶液的pH值變化更加緩慢。但是,所得鎳鍍層卻不如硼酸型鍍液白??梢?,硼酸是鍍鎳理想的緩沖劑。
硼酸與金屬反應的計算方法
1.原子守恒法:硝酸與金屬反應時,一部分以NO3-的形式存在,一部分轉化為還原產物,這兩部分中N的物質的量與反應消耗的HNO3中N的物質的量相等。2.電子守恒法:硝酸與金屬反應屬于氧化還原反應,N原子得到的電子數等于金屬原子失去的電子數。3.利用離子方程式計算:硝酸與H2SO4混合液跟金屬的反應,當金屬足量時,不能用HNO3與金屬反應的化學方程式計算,應用離子方程式計算,H+的物質的量為H2SO4和HNO3中的H+的物質的量之和。因為金屬與HNO3反應生成的硝酸鹽中的NO3-與H2SO4電離出的H仍能繼續(xù)與金屬反應,如:3Cu+8H+2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O。
硼酸含量的測定方法
硼酸是極弱酸(pKa=9.24)不能用標準堿直接滴定,但能與多元醇作用天生酸性較強的絡合酸(pKa=4.26),可用標準堿溶液直接滴定,化學計量點的pH值在9左右。用酚酞等堿性指示劑指示終點。
雙指示劑法測定混合堿(混合酸)的原理、定性說明及結果計算;氨鹽的測定方法及SiO2的測定方法;硼酸的測定。
儲存注意事項
1.應儲存于陰涼、通風的庫房。保證完好的包裝。遠離火種、熱源。
2.要與堿類、鉀分開存放,不能混儲。3.置于干燥處;不可與有毒物和堿性物混合。
產品信息 [產品信息] 50kg [級別] 工業(yè)級