|
Реагенты > Борная кислота Борная кислота купить
Борная кислота (Ортоборная кислота) – неорганический инсектицид, антисептическое средство. Оказывает противогрибковое, антибактериальное, противопаразитарное (противопедикулезное) и дезинфицирующие действие. Физико-химические свойства.Борная кислота представляет собой бесцветные кристаллы. Формула H3BO3. При температуре выше 70°С теряет воду с образованием сначала метаборной кислоты НВО2 (при 107,5°С), затем В2О3 (при 160°С). Температура плавления 171°С. Температура разложения 171°С. Растворима в глицерине (20% при 0°С; 73% при 100°С), диэтиловом эфире, этаноле (20% при 0°С). Плотность 1,435 г/см3.
Применение.Большие количества борной кислоты идут на производство эмалей, стекол специального назначения, стекловолокна, стеклопластика и стеклоткани. Борную кислоту используют в промышленности как удобрение и как дезинфицирующее средство. В металлургии борная кислота испльзуется для удаления кислорода и азота. В медицинских целях препараты на основе борной кислоты используются в качестве противогрибкового, противопаразитарного (противопедикулезного) и антибактериального средства. 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. В некоторых атомных станциях борная кислота добавляется в охлаждающую воду для устранения повышенной радиоактивности. Для минимизации воздействий радиации используется также бетон с высокой концентрацией бора. Применение борной кислоты в качестве консерванта в пищевой промышленности.
Борная кислота эффективна главным образом против дрожжей. Плесневые грибы угнетаются мало, бактерии - только частично (некоторые виды вообще не угнетаются). Борная кислота является токсичным веществом и в ряде стран имеет разрешение только для икры в концентрации не выше 4 г/кг. Из-за малого потребления этого продукта опасность накопления борной кислоты в организме не велика. Борная кислота быстро и полностью всасывается организмом и медленно выводится из организма. В повышенных дозах борная кислота ухудшает усвоение пищи, поэтому она входит в состав различных медицинских средств для похудения. Борная кислота долгое время применялась в Европе в качестве консерванта для маргарина и масла. Её достоинство заключается в низком распределении жировой и водной фазами, в результате чего основная часть борной кислоты сосредотачивается в подверженной микробиологической порче водной фазе. Борная кислота применялась в концентрации 0,5-1,0 %. Кроме этого борная кислота уже не используется в качестве консерванта меланжа для кондитерского производства (до 1500 мг/кг), мясо-, рыбо-, морепродуктов. До настоящего времени борную кислоту применяют в концентрации не более 1% при консервировании жидкого сычужного фермента, так как из-за высокого значения рН сохранить этот продукт с помощью других консервантов затруднительно. Иногда борную кислоту применяют для консервации икры в концентрации 0,3-0,5%. Применение борной кислоты в производстве стекла, стекловолокна, оптоволокна, керамики.Производство различных видов стекла предоставляет большие возможности для применения бора и боросодержащих продуктов. Борная кислота является эффективным флюсом (снижает температуру плавления, вязкость, коэффициент теплового расширения; повышает такие показатели готовых изделий как прозрачность и блеск, а также тепловое сопротивление), а также придает высокую химическую стойкость стеклу в целом.
При добавлении как в изоляционное стекловолокно, так и в армирующее текстильное стекловолокно бор повышает флюсующие способности шихты, снижает температуры плавления стекольной шихты и увеличивает эффективность волокнообразования в результате снижения вязкости расплава. Бор регулирует взаимозависимость температуры, вязкости и поверхностного натяжения, обеспечивая оптимальное волокнообразование. Бор также снижает склонность к расстекловыванию, повышает прочность волокон и стойкость к воздействию влаги. В случае изоляционного стекловолокна еще одной важной ролью бора является обеспечение восстановления объёма после сжатия. При перевозках готовой продукции она прессуется в тюках для снижения затрат на транспортировку. При использовании в строительстве, основной сфере применения изоляционного стекловолокна, необходимо распаковать его и подождать, пока не вернутся в исходное состояние воздушные прослойки, обеспечивающие изоляцию. Особенно в изоляционном стекловолокне, применение бора снижает вязкость расплава и, таким образом, повышает волокнообразование, одновременно с этим препятствует выщелачиванию. Составляющие стекловолокна могут варьироваться в зависимости от типа производства. «E-стекло», которое имеет низкие щелочныесвойства, является наиболее широко потребляемым видом. На его долю приходится около 90 % всего потребления стекловолокна в мире, так как этот вид волокна менее вероятно, что сломается во время производственного процесса. «Е-стекло» содержит до 12 % борной кислоты и производится в различных формах, таких как волокно и кабель для конечных потребителей. Производство боросиликатного стекла является одним из основных видов в стекольной промышленности по употреблению боратов. Наиболее значимые свойства боросиликатного стекла для конечных потребителей являются устойчивость к термическим перепадам и к химическим атакам, устойчивость от царапин и противоударная прочность. Благодаря этим свойствам боросиликатное стекло используется в производстве таких изделий, как лабораторные очки, фармацевтические препараты, посуда, солнечные энергетические системы и автомобильные фары. В боросиликатном стекле содержание борной кислоты от 5 до 30 %. Производство плоских экранов, таких как LCD, является одной из основных областей использования бора, которая стремительно растет в последнее время. Производство плоского панельного стекла резко возросло,так как потребительские предпочтения сместились от телевизоров с электронно-лучевой трубкой к приборам с плоскими экранами. Как правило, 11-13 % борная кислота используется в производстве плоского панельного стекла. Щелочные материалы, такие как натрий, являются нежелательными в производстве панельного стекла, так как ионы щелочных материалов деградируют «свойство тонкопленочного транзистора» стекла путем смешаний с жидкокристаллическим материалом. Таким образом,безщелочная борная кислота используется в качестве источника бора в плоском панельном стекле. Бор также используется в оптическом волокне, которое способствует эффективному взаимодействию световых фатонов в системах связи. Волоконная оптика формируется из двух частей, внутреннего ядра и внешних слоев. Ядро сделано из стекла с высоким коэффициентом преломления, в то время как внешние слои сделаны из стекла с низким показателем преломления. Внутреннее ядро, как правило, формируется расплавленным силикатом с боросиликатным стеклом. Кроме того,потребление боросиликатного стекла в солнечных энергетических системах набирает обороты, так как они начинают широко использоваться в ответ на рост стоимости энергии полезных ископаемых и зеленой энергетической политики. Борная кислота улучшает качество глазури: упрощают процесс производства, обеспечивая хорошее сцепление между глазурью и покрываемой поверхностью, а также повышают химическую и механическую стойкость. Борная кислота используются для ускорения процессов стеклообразования и снижения вязкости сплава глазури, благодаря чему образуется ровная поверхность и уменьшается тепловое расширение; обеспечивается хорошее сцепление между глазурью и глиной. Борная кислота также повышает коэффициент преломления или блеск глазури и улучшают ее стойкость к действию химических веществ. Многие компоненты глазури, в том числе, бура, растворимы в воде. Если данные компоненты наносятся на поверхность изделия из глины во влажном состоянии, они впитываются глиной, у которой они должны создать глянцевую наружную поверхность.
Процесс фриттования или спекание растворимых веществ с диоксидом кремния делает эти компоненты нерастворимыми. Фриттование также запускает процесс образования стекла до того, как глазурь будет нанесена на изделие, что значительно снижает температуру обжига глазури. Керамические изделия, произведенные по современным технологиям, во все больших объемах применяются в дизельных и автомобильных двигателях. Поскольку их небольшой вес, а также стойкость к высоким температурам и износу обеспечивает более эффективное сгорание топлива и его значительную экономию. Керамика также используется для сбора пролитого масла и хранения отработанного ядерного топлива. Несмотря на наличие установленных процедур контроля и предельных содержаний, производители и государственные органы испытывают давление, заставляющее их вести поиски заменителей свинца (Pb) в керамических глазурях, в частности в тех, которые используются при контакте с продуктами питания. Два наиболее перспективных заменителя свинца (Pb) в глазурях - это висмут и современные боросиликаты (стекло с высоким содержанием бора), или комбинации обоих указанных заменителей. Таким образом, борная кислота может применяться в качестве перспективной альтернативы, повышая безопасность и сохраняя качество глазури. Борная кислота является структурообразователем, она позволяет вводить большее количество оксидов, не разрушая силикатную структуру. Образовывать стекло, сами по себе могут оксиды только четырех элементов (бор, кремний, германий и фосфор). Добавление борной кислоты при изготовлении черепицы делает ее прочнее, а также уменьшает расход энергоресурсов и количество брака в ходе технологического процесса. Введение борной кислоты в шихту позволяет производителям использовать более широкий ассортимент глины. Борная кислота также снижает выбросы печей на предприятиях по изготовлению керамической плитки. Эти экологические преимущества связаны с тем, что борная кислота выполняют в изделиях двойную роль: выступает в качестве флюса, а также сильного неорганического связующего в составах для производства керамической черепицы. Небольшие количества борной кислоты, используемые в составе шихты при производстве изделий из керамики, оказывают существенное влияние на процесс обжига, способствуя образованию стекловидной фазы с низкой вязкостью. В прессованном изделии механическая прочность в сухом состоянии увеличивается примерно на 40%. При производстве керамической напольной плитки основными преимуществами добавления соединений бора являются следующие: - уменьшение продолжительности обжига примерно на 10 - 20 %, что приводит к повышению производительности печи. - уменьшение толщины плитки из-за значительного увеличения (30 - 80 %) механической прочности на изгиб в сухом состоянии для необожженной плитки. Например, увеличение на 25 % механической прочности на изгиб в сухом состоянии позволяет уменьшить толщину примерно на 10%. - уменьшение расходов на формовку в результате замещения до 20 % полевого шпата и применения более дешевого оксида кремния с обеспечением требуемой температуры и продолжительности цикла. Кроме того, структурообразующее действие борной кислоты позволяет заменить некоторое количество высокосортной глины на глину более низкого качества, обладающую меньшей пластичностью, что так же позволяет дополнительно снизить себестоимость продукции. - снижение температуры обжига более чем на 25 °C при сохранении продолжительности цикла, и, следовательно, экономия энергии. Кроме того, добавление борного ангидрида при изготовлении изделий из керамогранита приводит к стабилизации температуры стеклования и улучшению уплотняемости, а также увеличивает эффективный модуль упругости. Борная кислота добавляется на стадии помола, смешивается и равномерно распределяется в композиции. Борная кислота сильный флюс - добавление в состав 1 % борной кислоты оказывает такое же действие, как и добавление 10 - 20 % полевого шпата; при этом улучшается флюсующая способность в том случае, если заменяется полевой шпат, тальк, сподумен или другие флюсующие агенты. Применение борной кислоты в металлургии.
Борная кислота применяется в металлургии в следующих целях: 1) снижение температуры плавления (и в результате снижение расхода энергоресурсов), 2) повышение чистоты (в качестве флюсующего вещества), 3) повышения прочности (способности к закалке) стали, 4) снижение разрушения материала огнеупора в печах. Борная кислота также используется в производстве чистых высокопрочных металлов для удаления из металла кислорода и азота, растворенных или химически связанных. Действие на сталь: бор, будучи неметаллическим элементом, может диффундировать в сталь и образовывать сплавы стали при высоких температурах. Между бором и железом образуется молекулярная связь. В отличие от хрома, бор не приводит к образованию дополнительного слоя на исходной поверхности. Борирование стали происходит внутрь поверхности. В ходе подобной обработки из стали удаляется углерод и другие примести, в результате чего образуется слой чистого борида железа. Бор может значительно повысить способность стали к закаливанию без ухудшения ковкости. Действие бора более эффективно проявляется при пониженных содержаниях углерода. Бор обычно добавляется в очень небольших количествах, примерно 5 - 30 частей на миллион. При пайке: бор, лежащий на границе между металлами и неметаллами, можно отнести скорее к полупроводнику, чем к металлическому проводнику. Благодаря способности растворять пленки из оксидов металла, бор используется при пайке и сварке. В частности, трихлорид бора используется при очистке сплавов алюминия, магния, цинка и меди с целью удаления нитридов, карбидов и оксидов из расплавленного металла. Он успешно используется в качестве флюса для пайки сплавов алюминия, железа, цинка, вольфрама и монеля. Борная кислота разлагаются на триоксид бора (B2O3) при температуре пайки 575 °C для борной кислоты. Несмотря на то, борная кислота сама по себе паяльным флюсом не является, будучи шлакообразователем, она обеспечивают защиту от вторичного окисления поверхности шва во время пайки. Многие паяльные флюсы содержат борную кислоту в качестве основного компонента, они так же содержат и другие компоненты, например, хлориды, фториды и карбонаты, добавляемые для того, чтобы снизить температуру, при которой происходит офлюсовывание и интенсификации растворения более стойких оксидов, таких, как диоксид кремния. Применение борной кислоты в сельском хозяйстве.
Борная кислота эффективна как удобрение на торфяных и дерново-подзолистых почвах (известкованных и заболоченных местах). У культур, обеспеченных бором, повышаются засухоустойчивость, сопротивляемость паразитирующим микроорганизмам, вирусным заболеваниям. Бор в растениях не реутилизируется, то есть не передвигается из стареющих органов к более молодым. Поэтому его поступление из почвы необходимо в течение всего вегетационного периода. Применение борных микроудобрений способствует увеличению завязей плодово-ягодных культур во время цветения, стимулирует образование новых точек роста, увеличивает содержание сахара, витаминов в выращиваемых культурах, повышает их устойчивость к неблагоприятным метеорологическим условиям и болезням, как во время роста, так и во время хранения урожая. Обработка борной кислотой плодово-ягодных культур снижает вероятность возникновения болезней растений, вызываемых недостатком бора («гниль сердечка» у корнеплодов, полый стебель у цветной капусты, гниль сердечка у свёклы, дуплистость корнеплодов, бурая и красная гниль у цветной капусты, пробковая ткань и парша на корнеплодах). Особенно чувствительны к недостатку бора картофель (заболевание грибковой паршой и задержка рост растения: угнетается точка роста, междоузлия становятся укороченными, а черешки листьев ломкими. Клубни образуются мелкие, часто трещиноватые, в нижней части клубня развивается покоричневение сосудистого кольца), сахарная свекла, кормовые корнеплоды, томаты (точка роста стебля томата чернеет, а в нижней части начинают расти новые листья, черешки молодых листьев становятся ломкими. На плодах его образуются бурые пятна отмершей ткани), яблони и груши (на верхушке побега листья приобретают сизоватый оттенок, морщинятся, бывают ломкими и некротичными по краям, одновременно наблюдается усиленный рост пазушных почек, а у плодоносящих деревьев часто развивается некроз мякоти плодов). Рецепты с применением борной кислоты: Капуста белокочанная и цветная. Некорневая подкормка. 10г/10л воды. Расход раствора - 1л/10м2. Картофель. Обработка клубней перед посадкой (10г/10л воды. 1 л/25кг). Некорневая подкормка (10г/10л воды. Расход раствора - 1л/10м2). Лук репчатый, огурцы, свекла, томаты. Некорневая подкормка. 5г/10л воды. Расход раствора - 1л/10м2. Ягодные культуры (виноград, малина, земляника, смородина, крыжовник). Некорневая подкормка. 5г/10л воды. Расход раствора - 1-2л/10м2 (или 1-1,5 л/куст). Плодовые культуры (вишня, груша, слива, яблоня). Некорневая подкормка. 10-20 г/10 л воды. Расход раствора - 2-10л/дерево. Цветочные культуры. Некорневая подкормка. 5г/10л воды. Расход раствора - 1л/10м2. На сельскохозяйственные растения негативно влияет как недостаток, таки избыток бора в почве. Высокие дозы бора вызывают у растений токсикоз, ожог нижних листьев, краевой некроз; листья желтеют, отмираюти опадают. Содержание бора в подвижной форме свыше 30 мг/кг почвы становится причиной тяжелых заболеваний не только растений, но и животных. Зерновые культуры страдают от избытка бора при его содержании 0,7–8,8 мг/кг почвы. Люцерна и свекла переносят концентрацию бора более 25 мг/кг почвы. Применение борной кислоты и буры в качестве антипиренов для деревянных конструкций и целлюлозной теплоизоляции.
Поскольку борная кислота является водорастворимым веществом, которые впитываются деревянными поверхностями и затем проникают внутрь в результате диффузии, то её можно использовать в качестве средств для консервации древесины. Кроме того, эти неорганические соединения бора обеспечивают хорошую огнезащиту. Борная кислота сама по себе или в смеси с борнокислым натрием особенно эффективна для уменьшения горючести материалов, содержащих целлюлозу. Поэтому бура и борная кислота используются в качестве антипиренов для деревянных конструкций и целлюлозной теплоизоляции. Они обладают низкой электропроводностью, благодаря чему изделия с пропиткой бором можно использовать в качестве изоляции для проводов и кабелей. Несмотря на то, что бораты натрия обладают хорошей растворимостью в воде, для увеличения концентрации борного ангидрида в композиции для обработки древесины используется борная кислота, как крайне слабая кислота, влияние которой на pH растворов незначительно (но которая в высшей степени токсична для гнилостных грибов, образующихся на древесине, и практически не токсична для рыбы). Растворимость борной кислоты в воде зависит от наличия в ней некоторых других веществ. Хлористый натрий, хлорид лития и минеральные кислоты уменьшают её растворимость. Нитрат калия, сульфат калия, хлорид калия, нитрат натрия или сульфат натрия повышают растворимость. Сочетание 60 % буры и 40 % борной кислоты обеспечивает максимальное содержание борного ангидрида в воде. Для получения подобного раствора смешайте указанные количества и нагрейте до растворения. При этом помните, что борная кислота растворяется медленно. Борная кислота обеспечивает улучшение огнестойкости у различных материалов. Подавление огоня, происходит за счет плавления и покрытия горящего вещества слоем расплава, препятствующего поступлению кислорода к пламени. Применение борной кислоты для меднения в составе фторборатных электролитов.
Фторборатные электролиты используются для осаждения толстых слоев меди. Перемешивание, как правило, производят сжатым воздухом или механической мешалкой. Медь – единственный металл, который можно осаждать на поверхность изделий из цинка, свинца, медно-свинцовых и цинковых сплавов, отлитых под давлением. Из пирофосфатных электролитов медь может наноситься на алюминий, который из-за наличия окисной пленки практически не удерживает покрытия других металлов, осаждаемых электролитическим способом. Перед меднением стальных изделий в фторборатных электролитах на них наносят подслой никеля толщиной от 0,3 до 0,5 мкм.
Применение борной кислоты для никелирования в сульфатных электролитах.Борная кислота входит в состав таких электролитов в качестве буферного соединения.
Электролит № 1 - предусмотрен ГОСТ 9.305-84. Электролиты № 2, 4 – для стационарных ванн. Электролит № 3 – для колокольных и барабанных ванн. Для получения блестящих никелевых покрытий применяют специальные блескообразующие добавки, которые в свою очередь обладают эффектом микровыравнивания катодной поверхности, делая ее относительно ровной и блестящей. Так же блескообразующие добавки понижают питингообразование, улучшая тем самым качество получаемого покрытия.
Все добавки, входящие в состав никелевых электролитов, за исключением кумарина, растворяются в подогретом электролите или горячей воде. Кумарин растворяется в ледяной уксусной кислоте или борной кислоте в соотношении 1:4. Большинство электролитов блестящего никелирования содержат серосодержащие добавки. Это приводит к снижению коррозионной стойкости блестящих никелевых покрытий по сравнению с матовыми, механически полированными осадками, полученными из электролитов без добавок. Фторборатные электролиты никелирования. Эти электролиты обладают хорошими буферными свойствами и большей устойчивостью по сравнению с некоторыми сульфатными электролитами никелирования. Выход по току в этих электролитах достигает 100%. Осаждение можно вести при высоких плотностях тока – до 20 А/дм2.
Электролит выделяется высокой интенсивностью процесса, меньшей напряженностью и большей эластичностью осадков (по сравнению с сульфатными электролитами), что определяет целесообразность его применения в гальванопластике. Микротвердость осадков, полученных из данного электролита, достигает 3,0 - 3,5 ГПа. Сульфаматные электролиты никелирования. Сульфаматные электролиты образуют покрытия с минимальными внутренними напряжениями, поэтому их применяют для нанесения толстых слоев осадков никеля в гальванопластике, а так же при металлизации диэлектриков по проводящему слою. Выход по току 100%.
Получение.Борную кислоту получают: из термальных вод и рассолов; при обработке боросодержащих минералов (например, борацита) |
