硼酸鹽

硼砂是無色半透明的晶體或白色結(jié)晶粉末。在空氣中容易失水風(fēng)化，加熱到350℃~400℃左右，失去全部結(jié)晶水成無水鹽，在878℃熔化為玻璃體。熔融狀態(tài)的硼砂能溶解一些金屬氧化物，形成偏硼酸鹽，并依金屬的不同而顯示出特征顏色，例如:

Na2B4O7 + CoO Co(BO2)2 ·2NaBO2 (藍色)

Na2B4O7 + NiO Ni(BO2)2 ·2NaBO2 (棕色)

此反應(yīng)可用于焊接金屬時除銹，也可以鑒定某些金屬離子，這在分析化學(xué)上稱為硼砂珠試驗。

硼砂珠試驗可看作是熔融的酸性氧化物B2O3和堿性金屬氧化物作用生成有特征顏色的偏硼酸鹽玻璃，所以B2O3 也有硼砂珠試驗，例如:

B2O3 + CuO Cu(BO2)2 藍色

B2O3 + NiO Ni(BO2)2 綠色

硼砂珠實驗現(xiàn)象:(氧化焰，且為灼熱時)

藍:Co

灰色:Al(過飽和)，Si，

綠:Cu，F(xiàn)e，Co以比例混合。

黃褐:Be，Pb，Ag，V，U

在BO3平面三角形結(jié)構(gòu)中，B原子以sp2雜化軌道與O原子結(jié)合。(如下圖所示)

在BO4四面體結(jié)構(gòu)中，B原子以sp3雜化軌道與O原子結(jié)合。(如下圖所示)

正硼酸鹽:

實際上，只有Mg，Sc只有正硼酸鹽。

他們在常溫下穩(wěn)定，不溶于水，無結(jié)晶水。

硼砂的分子式為Na2B4O5(OH)4·8H2O習(xí)慣上也常寫作(Na2B4O7·10H2O)。

四硼酸根陽離子的立體結(jié)構(gòu)如下:

在四硼酸根中有兩個BO3平面三角形和兩個BO4四面體通過共用角頂O原子而聯(lián)結(jié)起來。

硼砂是一個強堿弱酸鹽，可溶于水，在水溶液中水解而顯示較強的堿性:

[B4O5(OH)4] + 5H2O ? 4H3BO3+2OH ? 2H3BO3 + 2B(OH)4

硼砂水解時得到等物質(zhì)的量的酸(H3BO3)和堿(B(OH)4)，所以此水溶液具有緩沖作用。硼砂易于提純，水溶液又顯堿性，在實驗室中常用它配制緩沖溶液或作為標(biāo)定酸濃度的基準(zhǔn)物質(zhì)。在工業(yè)上還可用做肥皂和洗衣粉的填料。

第一章概述1

第一節(jié)金屬硼酸鹽發(fā)現(xiàn)及研究簡史1

第二節(jié)硼酸鹽消費結(jié)構(gòu)2

一、世界硼酸鹽消費結(jié)構(gòu)2

二、美國硼酸鹽消費結(jié)構(gòu)2

三、中國硼酸鹽消費結(jié)構(gòu)2

第二章硼酸鹽的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)4

一、硼酸鹽物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究4

二、硼酸鹽的水溶液結(jié)構(gòu)7

三、硼酸鹽的制造工藝9

四、硼酸鹽化合物研究進展11

第三章鈉銨硼酸鹽、偏硼酸鹽、過硼酸鹽14

第一節(jié)鈉銨硼酸鹽的理化性質(zhì)與合成工藝14

一、理化性質(zhì)14

二、合成工藝18

第二節(jié)偏硼酸鹽的理化性質(zhì)、合成工藝與用途22

一、偏硼酸鈉22

二、偏硼酸鈣22

三、偏硼酸銅23

四、偏硼酸鉛23

五、偏硼酸鋰24

六、偏硼酸鋇24

第三節(jié)過硼酸鹽的理化性質(zhì)、合成工藝與用途24

一、四水過硼酸鈉24

二、一水過硼酸鈉25

三、過硼酸鉀25

四、過硼酸鋅25

第四章多種其他金屬硼酸鹽26

第一節(jié)硼酸鋁等的理化性質(zhì)、合成工藝與用途26

一、硼酸鋁26

二、硼酸鍶26

三、三硼酸鋰26

四、四硼酸鉀27

五、四硼酸銅27

六、四硼酸錳27

七、四硼酸鋰27

八、五硼酸鉀28

九、六硼酸鎂28

第二節(jié)硼酸鋅28

第三節(jié)硼酸鹽玻璃30

第五章硼酸34

一、硼酸的理化性質(zhì)34

二、硼酸的生產(chǎn)方法34

第六章硼酸鹽抗粉化劑38

一、硼酸鹽抗粉化劑簡介38

二、硼酸鹽抗粉化劑應(yīng)用方法38

三、硼酸鹽抗粉化劑合成工藝39

第七章氟硼酸鹽40

第一節(jié)氟硼酸鈉等的理化性質(zhì)、合成工藝與用途40

一、氟硼酸鈉40

二、氟硼酸鉀41

三、氟硼酸銨42

第二節(jié)氟硼酸銅等43

一、氟硼酸銅43

二、氟硼酸亞錫44

三、氟硼酸鉛44

四、氟硼酸鋅45

五、氟硼酸鎳46

六、氟硼酸鋰46

第八章硼酸鹽晶須47

第一節(jié)總論47

第二節(jié)硼酸鋁晶須49

一、硼酸鋁晶須的理化性質(zhì)與用途49

二、硼酸鋁晶須的合成工藝52

三、硼酸鋁晶須的應(yīng)用56

第三節(jié)硼酸鎂晶須62

一、硼酸鎂晶須的理化性質(zhì)與用途62

二、硼酸鎂晶須的合成工藝63

三、硼酸鎂晶須的應(yīng)用71

第四節(jié)硼酸鎳晶須76

一、硼酸鎳晶須的理化性質(zhì)與用途76

二、硼酸鎳晶須的合成工藝76

第九章金屬硼氫化鹽77

第一節(jié)總論77

第二節(jié)硼氫化鈉79

一、硼氫化鈉的理化性質(zhì)79

二、硼氫化鈉的合成工藝80

三、硼酸三甲酯-氫化鈉制取硼氫化鈉工藝83

四、二氫化鎂與脫水硼砂合成硼氫化鈉工藝86

五、從偏硼酸鈉制取硼氫化鈉的循環(huán)工藝87

六、硼砂法制取硼氫化鈉工藝88

七、電化學(xué)法-電解法制取硼氫化鈉89

第三節(jié)硼氫化鉀91

一、硼氫化鉀的理化性質(zhì)91

二、硼氫化鉀的合成工藝91

三、硼氫化鉀的應(yīng)用93

第四節(jié)硼氫化鋁93

第十章硼酸鹽的應(yīng)用領(lǐng)域94

附錄一國內(nèi)外硼酸鹽的產(chǎn)品規(guī)格、演變及物料和能源消耗總匯98

附錄二金屬硼酸鹽差熱曲線116

第一篇 硼酸鹽熔融中的物理與化學(xué)問題

第1章 硼酸鹽熔融

1.1一般說明

1.2硼酸鹽熔融的簡短歷史回顧

1.3熔融片較其他制樣具有的優(yōu)勢

1.4本書內(nèi)容概述

第2章 了解熔劑

2.1氧化硼

2.2B2O3一Li2O體系

2.3四硼酸鋰熔劑

2.4偏硼酸鋰熔劑

2.5組成介于LiT和LiM之間的熔劑

2.6組成在LiT—LiM范圍外的熔劑

2.7四硼酸鈉熔劑

2.8偏磷酸鈉熔劑

2.9偏磷酸鋰熔劑

第3章 樣品和熔劑

3.1氧化物

3.2硫化物、硫酸鹽和硫

3.3碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物和水合物

3.4復(fù)合氧化物

3.5金屬

3.6鹵素

3.7小結(jié)

第4章 酸度——氧化物的鈍性

4.1氧化物的酸度等級

4.2酸度指數(shù)——估算簡單氧化物酸度的新工具

4.3復(fù)合氧化物的酸度指數(shù)

4.4氧化物樣品的酸度指數(shù)

第5章 中和——熔融中的源動力

5.1能量最低原理

5.2中和的概念

第6章 熔片中氧化物的溶解度

6.1溶解度的定義和單位

6.2簡單氧化物的溶解度與酸度指數(shù)(A.I.)的關(guān)系

6.3溶解度曲線的擴展

6.4堿性氧化物

6.5酸性氧化物

6.6過渡元素氧化物

6.7復(fù)合氧化物和混合氧化物

6.8原子大小的影響

6.9小結(jié)

第7章 對坩堝和模具的黏附

7.1為何熔融玻璃會黏附在坩堝和模具上

7.2模具中黏附的異?，F(xiàn)象

7.3強黏附的發(fā)生

第8章 熔片的結(jié)晶

8.1現(xiàn)象觀察

8.2結(jié)晶機理

8.3應(yīng)用于LiT和LiM

8.4應(yīng)用于其他鋰的硼酸鹽

8.5溶于Li熔劑中的氧化物的影響

8.6熔片的爆裂

第9章 脫模劑

9.1現(xiàn)象觀察

9.2鹵化物作為脫模劑的效率

9.3脫模劑對XRF譜線強度的影響

9.4LiBr在熔片中的分布模型

9.5LiF在熔片中的分布模型

9.6模型的應(yīng)用

9.7鹵化銨脫模劑

9.8關(guān)于氟化物揮發(fā)性的爭論

9.9碘酸鹽可作脫模劑嗎

9.10脫模劑和氧化銅

第10章 其他

10.1熔片與濕潤空氣的反應(yīng)

10.2熔融過程中堿金屬的損失

10.3熔融過程中鹵族元素的損失

10.4鈉原子在熔片中的遷移

10.5熔片中的顏色

第二篇 熔融操作

第1章 工具和材料

1.1坩堝和模具

1.2樣品

1.3熔劑

1.4脫模劑

第2章 熔融步驟

2.1熔融前氧化物樣品的準(zhǔn)備

2.2熔融

2.3需要氧化的樣品的制備

第三篇 金屬和合金的硼酸鹽熔融法

——理論和應(yīng)用

第1章 簡介

1.1重要的優(yōu)點

第2章 策略

2.1易氧化的金屬

第3章 酸氧化

3.1一種酸

3.2聯(lián)合使用的酸

3.3選擇合適的試劑和實驗條件

3.4鹵化物的除去和校正

第4章 強堿氧化

第5章 傳統(tǒng)的固體氧化劑氧化

參考文獻

第四篇 herman方程迭代軟件

1XRF分析的Sherman程序的原理

2程序的特點

2.1簡單而快速的校正

2.2未知樣的簡易計算

2.3初始估計值沒有限制

3高準(zhǔn)確度

4Sherman方程能很好地適用于熔融片

4.1對燒失量和燒增量的完美解決方案

4.2大的靈活性

4.3大致稱量樣品的精確校正

4.4一種非常簡單的分析技術(shù)——“用勺”分析

4.5CaO煅燒后的潮解問題

4.6熔融現(xiàn)象研究的一個實例

5結(jié)論

參考文獻

《多功能金屬硼酸鹽合成與應(yīng)用》是2018年化學(xué)工業(yè)出版社出版的圖書，作者楊軍、郭俐聰、鄭學(xué)家。