Открыть главное меню

Борная кислота

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).

Борная кислота
Boric acid.jpg
Борная кислота
Борная кислота
Общие
Систематическое
наименование
Ортоборная кислота
Хим. формула H3BO3
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 61,83 г/моль
Плотность 1,435 (15 °C)
Термические свойства
Т. плав. 170.9 °C, 444 K, 340 °F
Т. кип. 300 °C, 573 K, 572 °F °C
Химические свойства
pKa 9,24 (I), 12,74 (II), 13,80 (III)
Растворимость в воде

2.52 (0 °C)
4.72 (20 °C)
5,74 (25 °C)
19.10 (80 °C)

27.53 (100 °C)
 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS 10043-35-3
PubChem
Рег. номер EINECS 233-139-2
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E284
RTECS ED4550000
ChEBI 33118
ChemSpider
Безопасность
Токсичность
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Структура плоского слоя в ортоборной кислоте

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.

Содержание

Нахождение в природеПравить

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

ПолучениеПравить

Борная кислота может быть получена путём смешения буры (Тетрабората натрия) с минеральной кислотой, например, соляной:

 

Также является продуктом гидролиза диборана или тригалогенидов бора[1]:

 
 

СвойстваПравить

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Её кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

 
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 Н2В4О7, 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 (ВО3)3−, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:

 
Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:
 

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведённым).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

 
 

При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.

Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:

 

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зелёным пламенем.

Борная кислота в медицинеПравить

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 [2].

Борная кислота применяется в медицине с 1860-х годов 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»[3].

ПрименениеПравить

ПримечанияПравить

  1. Housecroft, C. E. Chapter 13: The Group 13 Elements // Inorganic Chemistry / C. E. Housecroft, A. G. Sharpe. — 3rd. — Pearson, 2008. — P. 340. — ISBN 978-0-13-175553-6.
  2. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей / под ред. проф. Н. Ф. Лазарева. — Л: Химия, 1977. — Т. 3. — С. 310. — 608 с.
  3. Прозоровский В. Коварная борная кислота (рус.) // Наука и жизнь. — 2003. — № 11.
  4. СанПиН 2.3.2.1293-03.
  5. ПРИМЕНЕНИЕ БОРНОЙ КИСЛОТЫ.

СсылкиПравить

ЛитератураПравить

  • Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
  • Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
  • М. Д. Машковский. Лекарственные средства. — М.: ООО «Новая волна», 2002. — Т. 2. — 608 с. — 25 000 экз. — ISBN 5-7864-0129-4.