四硼酸鈉

四硼酸鈉，或稱硼砂，分子式Na₂B₄O₇.10H₂O，是非常重要的含硼礦物及硼化合物。通常為含有無色晶體的白色粉末，易溶於水。

硼砂有廣泛的用途，可用作清潔劑、化妝品、殺蟲劑，也可用於配置緩衝溶液和製取其他硼化合物等。

硼砂常指四硼酸鈉的十水合物，即Na₂B₄O₇.10H₂O，但市售硼砂往往已經部分風化。

基本介紹

• 中文名：四硼酸鈉
• 英文名：sodium tetraborate
• 別稱：硼砂
• 化學式：Na2B4O7.10H2O
• 分子量：381.37

簡介

四硼酸鈉 俗名 硼砂，是天然四硼酸鈉晶體，化學式Na₂B₄O₇·10H₂O。

製備

使硼酸與鹼作用即生成硼酸鹽，當溶液為強鹼性(pH=11～12)時，主要生成偏硼酸鹽：

H₃BO₃+NaOH=NaBO₂+2H₂O

鹼性較弱(pH<9.6)時，則生成四硼酸鹽：

4H₃BO₃+2NaOH+3H₂O=Na₂B₄O₇·10H₂O

按其結構，硼砂的化學式應寫做Na₂B₄O₅(OH)₄·8H₂O。

硼砂是無色晶體，在空氣中風化，加熱至400～500℃可脫水成無水四硼酸鈉，在878℃時熔化為玻璃狀物。因為熔體中含有酸性氧化物B₂O₃，故能溶解金屬氧化物。這種性質可用於焊接金屬時清除金屬表面上的氧化物，許多金屬氧化物溶於熔融的硼砂後常顯出特徵的顏色，如偏硼酸鈷Co(BO₂)₂為藍色，偏硼酸鎳Ni(BO₂)₂為棕色，偏硼酸鉻Cr(BO₂)₃為翠綠色等。如：

Na₂B₄O₇+CoO=2NaBO₂+Co(BO₂)₂

這也稱做硼砂珠反應，分析化學中常用此法檢驗某些金屬離子。硼砂在水中的溶解度很大，且隨溫度的升高而加大，在水溶液中易水解而顯鹼性，硼酸鹽的水解反應如下：

4BO₂^-+H₂O=B₄O₇^2-+2OH^-

B₄O₇^2-+7H₂O=4H₃BO₃+2OH^-

加鹼平衡向左移動，可用硼酸制硼酸鹽，在強鹼條件下以偏硼酸鹽形式存在。四硼酸鈉水溶液可看做是由二分子硼酸(或偏硼酸)和二分子偏硼酸鈉組成，是個緩衝體系，溶液pH值約為9.4～9.6，只要將所製得上述強鹼溶液的pH值降至約9.6，就可得到硼砂。我國西藏有大量天然硼砂，東北也有豐富的硼鎂礦。工業上從硼鎂礦制硼砂一般採用燒鹼分解礦石的方法，先得到偏硼酸鈉然後通入二氧化碳，降低其鹼性即得到硼砂，其主要反應如下：

Mg₂B₂O₅·H₂O+2NaOH=2Mg(OH)₂+2NaBO₂

4NaBO₂+CO₂+10H₂O

=Na₂B₄O₅(OH)₄·8H₂O+Na₂CO₃

套用

硼砂的用途很廣，可用做洗衣粉和肥皂的填料，也是製造光學玻璃、琺瑯和瓷釉的原料，也可製造人造寶石、焊藥等。經提煉精製後可做清熱解毒藥，性涼、味甘鹹，可治咽喉腫痛、牙疳、口瘡、目生翳障等症。