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氧化硼科普

来源:http://www.tjydtzcl.cn/news486286.html    发布时间 : 2020/10/23 9:47:00

氧化硼,化学式:B2O3,又称三氧化二硼,是硼最次要的氧化物。它是一种白色蜡状固体,一般以无定形的形态存在,很难构成晶体,但在高强度退火后也能结晶。它是已知的最难结晶的物质之一。熔融时能够溶解许多碱性的金属氧化物,生成有特色色彩的玻璃状硼酸盐和偏硼酸盐(玻璃),用于制取元素硼和精密硼化合物。也可与多种氧化物化合制成具备特色色彩的硼玻璃、光学玻璃、耐热玻璃、仪器玻璃及玻璃纤维、光线防护资料等。还可用作油漆的耐火阻烯增加剂和干燥剂。


  物性数据


  1、性状: 无色玻璃状晶体或粉末。


  2、密度(g/mL,25/4℃): 1.812(无定形)、2.46(结晶)


  3、熔点(oC):,450℃(结晶)


  4、沸点(oC,常压):1860


  5、溶解性:溶于水,成为硼酸。溶于酸、碱溶液


  分子结构数据


  1、摩尔折射率:无可用的


  2、摩尔体积(cm3/mol):无可用的


  3、等张比容(90.2K):无可用的


  4、外表张力(dyne/cm):无可用的


  5、介电常数:无可用的


  6、极化率(10-24cm3):无可用的


  7、单一起位素品质:70.003356 Da


  8、标称品质:70 Da


  9、平均品质:69.6202 Da


  计算化学数据


  1、氢键供体数量:0


  2、氢键受体数量:3


  3、可旋转化学键数量:0


  4、拓扑分子极性外表积(TPSA):43.4


  5、重原子数量:5


  6、外表电荷:0


  7、复杂度:34.2


  8、同位素原子数量:0


  9、确定原子立构中心数量:0


  10、不确定原子立构中心数量:0


  11、确定化学键立构中心数量:0


  12、不确定化学键立构中心数量:0


  13、共价键单元数量:11


  结构性质


  玻璃状氧化硼(g-B2O3)很能够是一种由许多三角形BO3单元经过共用氧原子局部有序衔接而成的网络结构,其中以硼氧相间的六元环B3O3占劣势。该六元环中,硼原子为三配位,氧原子为二配位。该玻璃体在325-450 °C时硬化,其密度随受热状况而有一个变化范围。加热时,玻璃体氧化硼结构中的无序度增加。超过450 °C时会产生有极性的-B=O基。高于1000 °C时,氧化硼蒸气则全副由B2O3单体组成,其结构为角形的 O=B-O-B=O。


  常压下使液态的氧化硼在200-250 °C范围内结晶,能够构成一般的六方晶系氧化硼(α-B2O3),其结构简直全副由三角形的BO3单元组成。


  在22000atm和400 °C时,α-B2O3转变为高温高压型的单斜晶体β-B2O3。该转变过程相似于石英在高压下到柯石英的转化。除此之外,β-B2O3也能够由液态氧化硼在40000atm和600 °C时结晶失去。


  β-B2O3的体积模量很大(K = 180 GPa)。g-B2O3和β-B2O3的维氏硬度分别为1.5GPa和16GPa。


  性质与波动性


  1、假如遵循规格应用和贮存则不会分解,未有已知风险反应,避免水分、湿润。


  2、外表有滑腻感,无味。可溶于酸、乙醇、热水,微溶于冷水。对热波动,白热时也不被碳还原,但碱金属以及镁、铝皆能使之还原成单质硼。加热至600 ℃时,可变成黏性很大的液体。在空气中可激烈地吸水,生成硼酸。可与若干种金属氧化物化合而构成具备特色色彩的硼玻璃,能与碱金属、铜、银、铝、砷、锑、铋的氧化物齐全混溶。有毒!


  3、晶状硼酸制得的三氧化二硼是一种白色、多孔、轻轻熔结的物质。它很容易被粉碎,不过在操作中必须扫除大气中的水汽。该三氧化二硼有很高的反应性,当与水汽接触时会放出热量并发咝咝声。


  生态学数据


  对水是略微有危害的,不要让未浓缩或大量的产品接触地上水、水道或者污水零碎,若无政府答应,勿将资料排入四周环境。


  毒理学数据


  1、急性毒性:小鼠引入腹膜LD50:1868mg/kg小鼠口经LD50:3163mg/kg,小鼠经口LD50:3163mg/kg。


  2、可刺激鼻、眼及皮肤,惹起结膜炎、红疹。


  贮存方法


  1、保持贮藏器密封、贮存在阴凉、干燥的中央,确保工作间有良好的通风或排气安装,远离火种、热源。


  2、应与酸类离开存放,切忌混贮。工作人员应做好防护,若不慎涉及皮肤和眼睛,应立刻用大量清水停止冲洗2。


  合成方法


  1、常压法


  将硼酸送人加热釜内,升温,硼酸冉冉脱水。当温度升到107.5℃时变为偏硼酸(HBO2),升温到150~160℃时转变为四硼酸(H2B4O7),650℃以上则熔体产生大量泡沫,最终将温度保持在800~1000℃,灼烧脱水到物料呈红色并不再鼓泡为止。熔料绝对密度为1.52。这时开启抽丝机停止抽丝,温度控制在700~900℃。然后将抽丝机上的氧化硼丝用退切机切断,包装,得氧化硼成品。其反应方程式如下:


  


  2、真空法


  将硼酸置于不锈钢盘中,放人烘箱内先烘1.5 h,再升温至150℃,加热4 h。加热过程中要常常翻动,使其脱水平均。接着将物料移出,冷却,粉碎,然后置于真空烘箱中,保持密封,在220℃下加热1.5 h,再升温至260℃,并加热4 h。再将物料冷却、粉碎,放入管式炉中,加热温度控制在280℃,在真空下脱水4h,制得氧化硼产品。


  3、将晶状的硼酸装在一只小皿中。放在装有五氧化二磷的干燥反应器中并在真空下加热至200℃使之齐全脱水。水真空泵提供的真空度已够用了,但最好采用较高真空度的真空泵。重要的是温度要缓缓地降低到200℃,否则硼酸会熔结起来而障碍水汽的进一步逸散。所用的量越大,在200℃下加热的工夫应越长,有时保温达4h以上,脱水能力齐全。对于3g硼酸,加热1h就够了。另外,在温度保持不超过200℃的条件下,能够在干燥空气流中停止硼酸的脱水。所用干燥空气是将空气经过硫酸,然后再经过五氧化二磷或多孔性氧化钡停止干燥而得3。


  用处


  1、硅酸盐剖析中测定二氧化硅和碱,吹管剖析,分解硅酸盐的助熔剂。


  2、用作硅酸盐分解时的助熔剂,半导体资料的掺杂剂,耐热玻璃器皿和油漆耐火增加剂。是制取元素硼和各种硼化合物的原料。


  3、在冶金工业上用于合金钢的消费。


  4、可用作无机合成的催化剂,高温用光滑剂的增加剂以及化学试剂等。


  5、用作剖析试剂,如分解样品的助熔剂,用于硼的制备。还用作半导体硅的掺杂源。高纯试剂,用于半导体消费中的内涵、分散工序。

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