BORIK ASIT: KIMYASAL YAPI, ÖZELLIKLER, HAZIRLIK, KULLANIMLAR - KIMYA - 2024

Borik asit , kimyasal formül, H ile bir inorganik bileşiktir ₃ BO ₃ . Beyaz veya renksiz bir katıdan oluşur. Sulu çözeltide konsantrasyonuna bağlı olarak 3,8 ile 4,8 arasında bir pH üreten zayıf bir asittir. Soğuk suda çok az çözünür ve sıcak suda orta derecede çözünür.

Borik asit 1702 yılında boraksı sülfürik asitle tedavi eden Wilhelm Homberg (1652-1713) tarafından keşfedildi ve Homberg'in yatıştırıcı suyu adını alan tıbbi etkiye sahip bir çözelti elde edildi.

Saat camında katı borik asit örneği. Kaynak: Wikipedia aracılığıyla Walkerma.

Bununla birlikte, Homberg'in borik asidi boraksa su ekleyerek ve çözeltiyi buharlaşana kadar ısıtarak hazırladığı ve böylelikle borik asit kristallerini tortu içinde bıraktığı da belirtilmektedir.

Bu asit, endüstri ve tıpta çok sayıda uygulamaya sahip, aynı zamanda bir böcek ilacı, ahşap koruma, alev geciktirici olarak kullanılan ve pH tampon çözeltisinin bir bileşenidir.

Kimyasal yapı

Borik asit molekülü, küre ve çubuk modeliyle temsil edilir. Kaynak: Benjah-bmm27

Üstteki resimde H ₃ BO _3'ün gerçek molekülüne sahibiz . Beyaz kürelerle temsil edilen hidrojen atomlarının, kimyasal formülün önerebileceği gibi, merkezi bor atomuna bağlı olmadığına dikkat edin; bunun yerine kırmızı kürelerle temsil edilen oksijen atomlarına.

Böylelikle borik asit için daha az kullanılmasına rağmen daha uygun bir formül B (OH) _3'tür , bu da asitliğinin OH gruplarından salınan H ⁺ iyonlarından kaynaklandığını gösterir . B (OH) ₃ molekülü olan bor atomu bir sp sahip bir köşeli düzlem geometriye sahiptir ² , kimyasal hibridizasyon .

B (OH) ₃ , bor atomu ile oksijen arasındaki elektronegatiflik farkı çok büyük olmadığı için oldukça kovalent bir moleküldür; bu nedenle BO bağları esasen kovalenttir. Ayrıca, bu molekülün yapısının bir iplikçiye benzediğine dikkat edin. Aynı şekilde kendi ekseni etrafında dönebilecek mi?

kristaller

H3BO3 kristali için birim hücre. Kaynak: Benjah-bmm27

Üstteki resim, bazı sentetik koşullar altında kompakt altıgen yapıyı benimseyebilen borik asit için triklinik kristal yapısına karşılık gelen birim hücreyi göstermektedir. Birim hücre başına dört molekül olduğunu ve bunların dönüşümlü olarak A ve B olmak üzere iki katman halinde düzenlendiğini unutmayın (üst üste binmezler).

B-OH bağlarının simetrisi ve oryantasyonu nedeniyle, B (OH) _3'ün apolar olduğu varsayılabilir ; ancak moleküller arası hidrojen bağlarının varlığı hikayeyi değiştirir. Her bir B (OH) ₃ molekülü, aşağıdaki resimde görüldüğü gibi, toplam altı dipol-dipol etkileşimi ile bu köprülerden üçünü verecek veya alacaktır:

Daha yüksek bir eksenden H3BO3'ün kristalin katmanları gözlendi. Kaynak: Benjah-bmm27

Bu hidrojen bağlarının borik asit kristallerini yöneten ve dekoratif yönlerin modellerini oluşturan yönlü etkileşimler olduğuna dikkat edin; iç halkalar, belki de kristal kusurlarında olmayan bazı safsızlıkları kapatmak için yeterli alana sahip.

Bu hidrojen bağları, B (OH) _3'ün düşük moleküler kütlesine rağmen, kristalini, erimesi için 171 ° C'lik bir sıcaklığa ihtiyaç duyacak kadar yeterince yapışkan tutar. Yüksek basınçların (GPa sırasına göre) B (OH) _3'ün moleküler katmanları üzerinde ne gibi etkileri olacağı bilinmemektedir .

Özellikleri

İsimler

IUPAC: borik asit ve bor trihidrooksit. Diğer isimler: ortoborik asit, borasik asit, sassolit, borofax ve trihidroksiboran.

Molar kütle

61,83 g / mol

Fiziksel görünüş

Berrak, renksiz, kristal halinde beyaz bir katı. Granül veya beyaz toz olarak da mevcuttur. Dokunuşa biraz kremsi.

Koku

Tuvalet

Damak zevki

Biraz acı

Erime noktası

170.9ºC

Kaynama noktası

300ºC

Su çözünürlüğü

Soğuk suda orta derecede çözünür ve sıcak suda çözünür:

2,52 g / 100 mL (0 ºC)

27,50 g / 100 mL (100 ºC)

Borik asit suda kısmen çözünür ve içinde batma eğilimindedir. Söz konusu çözünürlük, hidroklorik, sitrik ve tartarik gibi asitlerin varlığında artma eğilimindedir.

Diğer çözücülerdeki çözünürlük

-Gliserol: 25ºC'de% 17,5

-Etilen glikol: 25ºC'de% 18,5

-Aceton: 25ºC'de% 0.6

-Etil asetat: 25ºC'de% 1.5

-Metanol: 25 LC'de 172 g / L

-Etanol: 25ºC'de 94,4 g / L

Oktanol / su bölme katsayısı

Günlük P = -0.29

Asitlik (pKa)

9.24. 12.4. 13.3. Bunlar, suda H ⁺ salgılamak için ilgili ayrışmalarının üç sabitidir .

pH

3,8 - 4,8 (sulu çözelti içinde% 3,3)

5.1 (0.1 molar)

Buhar basıncı

1,6 ^10-6 mmHg

istikrar

Suda kararlı

ayrışma

100ºC'nin üzerinde ısıtıldığında bozunarak borik anhidrit ve su oluşturur.

Reaktivite

Örneğin borik asit formları tek değerli katyonlarla çözünür tuzları, Na ₂ B ₄ O ₇ .10H ₂ O ve iki değerli katyonları olan çözünmez tuzlar, CAB ₄ O ₇ .6H ₂ O.

Sulu bir eriyik içinde bu özellik OH çıkarma bağlı olduğunu düşünerek, asidik bir çözelti üretir ^- grup sudan. Borik asit, Lewis tipi zayıf bir asit olarak sınıflandırılır.

Borik asit, sulu ortamın asitliğini artırarak gliserol ve mannitol ile reaksiyona girer. PKa bağlı bor-manitol çelatın oluşumu, 9.2 ile 5 arasında modifiye edilir ^- H bültenleri ⁺ .

Hazırlık

Borik asit, İtalya'da Toskana, Lipari Adaları ve ABD'nin Nevada eyaleti gibi bölgelerdeki volkanik yayılımlarda serbest halde bulunur. Boraks, borasit, üleksit ve kolemanit gibi minerallerde de bulunur.

Borik asit esas olarak mineral boraksın (sodyum tetraborat dekahidrat) hidroklorik asit, sülfürik asit, vb. Gibi mineral asitlerle reaksiyonu ile hazırlanır.

Na ₂ B ₄ O ₉ 10H ₂ O + HCl => 4 H ₃ BO ₃ + 2 NaCl + 5 H ₂ O

Ayrıca bor trihalid ve diboranın hidrolizi ile hazırlanır.

Borik asit, kolemanitten (Ca ₂ B ₆ O ₁₁ · 6 H ₂ O) hazırlanır. Prosedür, bor bileşiklerini çözmek için mineralin sülfürik asit ile işlenmesinden oluşur.

Daha sonra borik asidin bulunduğu çözelti, çözünmemiş parçalardan ayrılır. Çözelti, arsenik ve demir safsızlıklarını çökeltmek için hidrojen sülfit ile işlenir. Süpernatan, bir borik asit çökeltisi oluşturmak ve onu süspansiyondan ayırmak için soğutulur.

Uygulamalar

Endüstride

Cam elyafı üretiminde borik asit kullanılmaktadır. Erime noktasını düşürmeye yardımcı olarak, gemilerde, endüstriyel borularda ve bilgisayar devre kartlarında kullanılan plastiği güçlendirmek için kullanılan bir malzeme olan tekstil fiberglasın gücünü ve verimliliğini artırır.

Borik asit, ev mutfağında, laboratuarlarda cam eşyalarda, flüoresan tüplerde, fiber optiklerde kullanılabilen, sıcaklık değişimlerine dayanıklı bir cam elde edilmesini sağlayan borosilikat cam üretimine katılmaktadır. , LCD ekranlar vb.

Metalurji endüstrisinde çelik alaşımlarını sertleştirmek ve işlemden geçirmek ve ayrıca metalik malzemelerin kaplamasını desteklemek için kullanılır.

Hidrolik kırılmada (kırma) kimyasal bileşen olarak kullanılır: Petrol ve gaz çıkarımında kullanılan bir yöntem. Borik asit, borik asit emdirilmiş selüloz malzemelerde, plastiklerde ve tekstillerde yangına karşı dirençlerini artırmak için alev geciktirici görevi görür.

Eczanede

Borik asit göz yıkamada seyreltilerek kullanılır. Borik asit jelatin kapsülleri, mantar enfeksiyonlarını, özellikle Candida albicans'ı tedavi etmek için kullanılır. Akne tedavisinde de kullanılmıştır.

Sporcunun ayağı gibi ayak enfeksiyonlarını önlemek için çorapların üzerine borik asit serpilir. Aynı şekilde hayvanlarda olduğu kadar insanlarda da otitis eksterna tedavisinde borik asit içeren solüsyonlar kullanılmaktadır.

İdrar toplama için kullanılan şişelere, tanı laboratuvarlarında incelenmeden bakteriyel kontaminasyonu önleyen borik asit eklenir.

Böcek ilacı

Borik asit, hamamböceği, termitler, karıncalar vb. Böceklerin çoğalmasını kontrol etmek için kullanılır. Hamam böceklerini, ilk önce sindirim ve sinir sistemlerini etkilediği ve dış iskeletlerini tahrip ettiği için anında öldürmez.

Borik asit yavaş çalışır, onu yutan böceklerin diğer böceklerle temas etmesine ve böylece zehirlenmeye neden olur.

koruma

Borik asit, ahşabın mantar ve böcekler tarafından saldırıya uğramasını önlemek için kullanılır ve bu amaçla etilen glikol ile birlikte kullanılır. Bu işlem aynı zamanda silt ve yosun kontrolünde de etkilidir.

PH tamponu

Borik asit ve bunun eşlenik bazı, pKa = 9.24'lük bir tampon sistemi oluşturur; bu, bu tamponun, canlılarda alışılmadık olan alkalin pH'ta en etkili olduğunu gösterir. Ancak yüzme havuzlarında pH regülasyonunda borat tamponu kullanılmaktadır.

Nükleer reaktörler

Borik asit, nükleer kazalara yol açabilecek kontrolsüz nükleer fisyon olasılığını azaltan termal nötronları yakalama yeteneğine sahiptir.

tarım

Bor, bitki büyümesi için gerekli bir elementtir ve elementin katkısı için borik asit kullanımına yol açar. Ancak çok fazla borik asit bitkilere, özellikle turunçgillere zarar verebilir.

Kontrendikasyonlar

Borik asitin soyulmuş cilt, yara veya yanık ürün üzerinde emilimini sağlayan kullanımından kaçınılmalıdır. Bu, vücudun içinde toksik bir bileşiktir ve bazı durumlarda bayılmaya, nöbetlere, spazmlara, yüz tiklerine ve düşük tansiyona neden olabilir.

Gebe kadınlarda borik asit vajinal kapsül kullanımının fetal deformasyona ve doğumda çocuğun vücut ağırlığında azalmaya neden olabileceği belirtildiğinden doktora danışılmalıdır.

Böcek ilacı olarak kullanılan borik asidin çocukların ulaşabileceği yerlere yerleştirilmesinden de kaçınılmalıdır, çünkü çocuklar borik asidin toksik etkisine daha fazla duyarlıdır ve içlerinde ölümcül dozu 2.000 ila 3.000 mg olarak belirler. .

Referanslar

1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya . (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
2. Vikipedi. (2019). Borik asit. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
3. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2019). Borik asit. PubChem Veritabanı. CID = 7628. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Encyclopaedia Britannica'nın Editörleri. (28 Mart 2019). Borik asit. Encyclopædia Britannica. Britannica.com'dan kurtarıldı
5. Taşıyıcı Titreşimli. (9 Kasım 2018). Günlük Hayatınızda Borik Asidin Gizli Kullanımları. Carriervibrating.com adresinden kurtarıldı
6. Ulusal Pestisit Bilgi Merkezi. (Sf). Borik asit. Kurtarıldı: npic.orst.edu
7. Çizim. (30 Kasım 2017). Borik asit: bu kimyasal bileşiğin özellikleri ve kullanımları. Aldığı kaynak: acidos.info
8. Klorür sodyum. (2019). Borik asit. Kurtarıldı: chlorurosodio.com
9. İspanyol Hastane Eczacılığı Derneği. (Sf). Borik asit. . Kurtarıldı: workgroups.sefh.es