پرسش

1.كاربرد های بور و اسید بوریك را بنویسید.
2. آیا H2B4O7 در طبیعت وجود دارد یا خیر؟
لطفا اگه ممكنه به سوالاتم زود پاسخ دهید.

پاسخ

با سلام خدمت شما کاربر گرامی:

اسید بوریک (اسید ارتوبوریک) اسیدی بسیار ضعیف است که از بوراتها و یا هیدرولیز هالیدهای بور با هیبریداسیون sp2 به دست می آید. این اسید به صورت بلورهای سفید سوزنی شکل است که در آن واحدهای B(OH)3 از طریق پیوند های هیدروژنی به یکدیگر متصل شده اند و لایه های نامحدودی( با فاصله Aº 18/3) با تقارن تقریبا شش ضلعی تشکیل می دهند.
اسید بوریك، كه اسید بوریك و اسید اورتوبوریك نیز نامیده می‌شود، گرد متبلور سفید رنگی با فرمول B2O3.3H2O است كه با اضافه كردن اسید كلریدریك یا اسید سولفوریك به محلول بوراكس و متبلور شدن آن به دست می‌آید. همچنین، از كانه‌های بور به عنوان یكی از مواد شیمیایی تحصیل می‌گردد. بطور طبیعی در درزه‌های آتشفشانی بصورت كانی ساسولیت B2O3.3H2O، یافت می‌شود. وزن مخصوص آن 435/1 و نقطه ذوب آنºC 566 است. در آب و الكل محلول است. اسید بوریك به عنوان مواد نگهدارنده و گندزدا در مخلوط‌های شیشه و كوزه‌گری، در صنعت دباغی بورای پشم‌گیری پوست با تشكیل محلول بوراتهای كلسیم در آب، و به عنوان گذاز آور در لحیم كاری و لحیم كاری سخت به كار بورده می‌شود. اسید بوریك بی‌آب، تقریباً اكسید بوریك خالص است. در لعابهای شیشه و سرامیك به كار برده می‌شود.
در آزمایشگاهها از اثر هیدروكسید سدیم بور اسید بوریك، بوراكس تهیه می‌كنند. چنانچه بوراكس را در درجه حرارت 4400-350 درجه سانتیگراد گرم شود، به بورات سدیم Na2B4O7 تبدیل می‌شود كه نقطه ذوب بورات سدیم 878 درجه سانتیگراد است. بوراكس سابقا تحت نام ‏Tinkat به مقدار خیلی زیاد از تبت غربی (چین) استخراج و به اروپا حمل می‌شده است. ولی امروزه برای تهیه بوراكس اكثرا از كرنایت و بورات كلسیم استفاده می‌شود و بدین ترتیب كرنایت را در آب جوش تحت فشار حل می‌كنند، در این صورت بوراكس بدست می‌آید.

بوریک اسید:
بوریک اسید به نامهای دیگری همچون بوراسیک اسید یا اورتوبوریک اسید نیز خوانده می شود. بوریک اسید یک اسید ملایم است که اغلب به عنوان دوای ضدعفون کننده و گندزدا یا کند کننده و بازدارنده ی در کارخانه های انرژی هسته ای برای کنترل سرعت شکافت مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین بوریک اسید به عنوان پیش ماده ی برخی دیگر از مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.
بوریک اسید به دو صورت کریستالهای (بلورهای) بیرنگ و یا پودر سفید رنگ و حل شونده در آب وجود دارد. فرمول شیمیایی آنH3BO3 است که گاهی به صورت B(OH)3 نوشته می شود.
تهیه ی بوریک اسید:
بوریک اسید به طور عمده از کانیها و معادن بورات تهیه می شود. به این صورت که این کانیها را با سولفوریک اسید واکنش می دهند و بوریک اسید به دست می آورند. بزرگترین منبع بوراتها در جهان، یک معدن بزرگ باز بور در کالیفرنیا می باشد.
خواص بوریک اسید:
بوریک اسید اولین بار توسط Wilhelm Homberg (1652-1715) از بوراکس، به دست آمد. وجود بوریک اسید و یا نمکهای آن در آب دریا قابل توجه است. همچنین گفته می شود که بوریک اسید در گیاهان و بخصوص در بیشتر میوه ها وجود دارد. بوریک اسید به صورت آزاد در مناطق آتشفشانی مانند Tuscany, the Lipari Islands و نوادا در شیارهای موجود در زمین وجود دارد. همچنین بوریک اسید یک جزء اصلی از کانیهایی همچون بوراکس، بوراسیت و کلمانیت می باشد.
بوریک اسید در آب جوش محلول می باشد. وقتی دمای آن به بالای 170 درجه ی سانتیگراد برسد، دهیدراته شده و متابوریک اسید HBO2 به دست می آید. متابوریک اسید یک جامد سفیدرنگ، دارای ساختار بلوری مکعبی و تنها اسیدی است که در آب با دمای معمولی به مقدار جزئی حل می شود. بوریک اسید در دمای 236 درجه ی سانتیگراد ذوب می شود و وقتی دما به حدود 300 درجه ی سانتیگراد میرسد، بیشتر دهیدراته می شود و تترابوریک اسید یا پیروبوریک اسید H2B4O7 به دست می آید. حرارت بیشتر منجر به تولید بورون تری اکسید می شود.
بوریک اسید در محلولهای آبی تفکیک نمی شود، اما خاصیت اسیدی آن در اثر برهمکنش آن با مولکولهای آب به صورت زیر می باشد.
B(OH)3 + H2O ⇌ B(OH)4− + H+
Ka = 5.8x10−10 mol/l; pKa = 9.24.

چنانچه غلظت بور بالاتر از 0.025 mol/L باشد، آنیونهای پلی بورات در Ph 7تا 10 تشکیل می شوند. شناخته شده ترین آنها یون تترابورات می باشد که در کانی بوراکس یافت می شود:
4B(OH)4− + 2H+ ⇌ B4O72− + 9H2O

ساختار بلوری بوریک اسید:
بلورهای بوریک اسید شامل لایه هایی از مولکولهای B(OH)3 است که بوسیله ی پیوندهای هیدروژنی به یکدیگر متصل می شوند. فاصله ی بین دو لایه ی مجاور برابر 318 پیکومتر می باشد. سلول واحد بوریک اسید را می توانید در سایت زیر ببینید:
http://en.wikipedia.org/wiki/Boric_acid

مطالب زیر از دانشنامه سایت رشد گرفته شده است:

بورون(بور) عنصر شیمیایی است كه در جدول تناوبی دارای نشان B و عدد اتمی 5 می باشد.این عنصر شبه فلز سه ظرفیتی به مقدار فراوان در سنگ معدن بوره (borax) وجود دارد.این عنصر به دو شكل«ایزوتوپ) یافت می شود: بورون خیر بلورین كه بصورت پودر قهوه ای رنگ و بورون فلزی كه سیاه رنگ است.نوع فلزی آن سخت بوده ( 3/9 در مقیاس Mohs) كه رسانای خوبی در حرارت اطاق نمی باشد. بورون هرگز بصورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود.


خصوصیات قابل توجه

بورون كمبود الكترون داشته و دارای یك اربیتالp آزاد است. تركیبات بورون رفتاری همانند لوئیس اسیدها دارند و به سرعت ، جهت ارضا میل بورون به جذب الكترون به گونه های دارای الكترون زیاد می چسبند.
ازویژگیهای ظاهری این عنصر گسیل اشعه مادون قرمز است.در حرارتهای استاندارد بورون رسانای الكتریكی ضعیفی است اما در حرارت بالا خاصیت هدایت الكتریكی خوبی دارد.
خاصیت كشش پذیری بورون از تمامی عناصر شناخته شده بیشتر است.
از نیترید بورون می توان درساخت موادی به سختی الماس استفاده نمود.از این نیترید بعنوان عایق استفاده می گردد اما خاصیت هدایت حرارتی شبیه یك فلز دارد.این عنصر همچنین دارای خاصیت روان كننده مثل گرافیت است. بورون مانند كربن دارای توانایی ایجاد شبكه های مولكولی با پیوند كووالانسی است.



كاربردها

مهمترین تركیب بورون از نظر اقتصادی تترابورات سدیم «Na2B4O))7 5H2((O) یا بوراكس است كه به میزان بسیار زیادی در ساخت عایقهای فایبر گلاسی وسفید كننده پربورات سدیم بكار می رود.سایر كاربردها:


بورون غیر بلورین به سبب رنگ سبز مخصوصی كه دارد در فشفشه های نورافشان بكار می رود.
اسید بوریك تركیب مهمی است كه در محصولات پارچه ای مورد استفاده قرار می گیرد.
تركیبات بورون دردر تركیبات آلی و تولید شیشه های borosilicate كاربرد وسیعی دارند.
سایر تركیبات بعنوان نگهدارنده های چوب مورد استفاده قرار می گیرند و ویژگی خاصی كه در این مورد دیده می شود درجه پایین سمی بودن آنها است.
بورون- 10به عنوان سپری در برابر تشعشعات و نوترون یاب در كنترل رآكتورهای اتمی بكار گرفته می شود.
مفتولهای بورون موادی سبك و بسیار مقاوم هستند و عمدتا" در سازه های پیشرفته هوا-فضا كاربرد دارند.

مطالعه بر روی تركیبات بورون در حال انجام است تا از آنها در مواردگسترده دیگری از جمله غشاهای نفوذ پذیر قند ، دریافتگرهای كربوهیدرات و bioconjugates استفاده شود.
مطالعه بر روی كاربردهای دارویی نیز در حال انجام است از جمله درمان با جذب نوترون بورون و تولید دارو.سایر تركیبات بورون نیز نوید بخش معالجه ورم مفاصل (آرتروز) هستند.



تاریخچه

تركیبات بورون ( از ریشه عربی Buraqو فارسی بوره) هزاران سال پیش شناخته شده اند.در یونان باستان ، وابسته به سنگ معدنی به نام natron بود كه علاوه بر سایر نمكهای معمول ، حاوی بورات نیز بود.لعابهای بوراكس درچین ،از 300 بعد از میلاد بكار می رفته و در روم باستان نیز از تركیبات بورون در تولید شِشه استفاده می شده است.

Sir Humphrt Davy,Gay-LussacوL.J.Thenard در سال 1808 این عنصر را با درصد خلوص 50 جدا كردند.آنها این ماده را بعنوان یك عنصر نپذیرفتند.در ســا ل1824 J?? Jacob Berzelius بورون را بعنوان یك عنصرشناسایی كرد.W.Weintraub شیمیدان آمریكایی اولین كسی بود كه سال 1909 موفق به تولید بورون خالص شد.


پیدایش

آمریكا وتركیه بزرگترین تولیدكنندگان بورون هستند.این عنصر در طبیعت به صورت اصلی خود یافت نمی شود بلكه بصورت تركیب در بوراكس، اسید بوریك ، بورات كلسیم ،كرنیت ، ulexite و بوراتس وجود دارد.بوریك اسید گاهی در آب چشمه های آتشفشانی یافت می شود. Ulexite نوعی كانی است كه بطور طبیعی خصوصیات فیبرهای نوری را دارا می باشد.
از نظر اقتصادی منابع مهم آن ، سنگ معدن راسوریت اوره (kernite) و تینكال( سنگ معدن باروكس) است كه هر دوی آنها در صحرای موهاوی در كالیفرنیا وجود دارند( در این محل باروكس مهمترین منبع است).تركیه محل دیگری است كه میزان بسیار زیادی از این عنصر در آن وجود دارد.
بورون خالص به آسانی تهیه نمی شود.ابتدایی روش برای تهیه آن ، كاهش اكسید بور با فلزاتی چون منیزیوم یا آلومینیوم بود.اما این محصول تقریبا" همیشه با بورید فلزات آلوده می شد.(با این وجود این واكنش بسیار چشمگیر است)بورون خالص را می توان با كاهش hologenide های بورون ناپایدار بوسیله هیدروژن و در حرارت بالا تهیه نمود.

H2B4O7 از حرارت دادن بوراکس به دست می آید.

پیروز و سربلند باشید.