原硼酸
日期：2023/3/14 10:57:34 發(fā)布人：原硼酸
原硼酸 CAS登錄號(hào) 10043-35-3
硼酸，是一種無(wú)機(jī)化合物，化學(xué)式為H3BO3，為白色結(jié)晶性粉末，有滑膩手感，無(wú)氣味，大量用于玻璃工業(yè)，可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能，提高機(jī)械強(qiáng)度，縮短熔融時(shí)間，也可用作防腐、消毒劑。
中文名 硼酸
外文名 boric acid
別 名 原硼酸
化學(xué)式 H3BO3
分子量 61.833
CAS登錄號(hào) 10043-35-3
EINECS登錄號(hào) 233-139-2
熔 點(diǎn) 170.9 ℃
密 度 1.435 g/cm3
外 觀 白色結(jié)晶性粉末
安全性描述 S26；S36；S45；S53
危險(xiǎn)性符號(hào) T
危險(xiǎn)性描述 R60
理化性質(zhì)
密度：1.435g/cm3
熔點(diǎn)：170.9℃
用途
大量用于玻璃工業(yè)，可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能，提高機(jī)械強(qiáng)度，縮短熔融時(shí)間，也可用作防腐、消毒劑。
分析測(cè)定
方法名稱
硼酸—硼酸的測(cè)定—中和滴定法
應(yīng)用范圍
本方法采用中和滴定法測(cè)定硼酸（H3BO3）的含量。
本方法適用于硼酸的測(cè)定。
方法原理
取供試品適量，加甘露醇與新沸過(guò)的冷水，微溫使溶解，迅即放冷至室溫，加酚酞指示液，用氫氧化鈉滴定液（0.5mol/L）滴定至顯粉紅色。每1mL氫氧化鈉滴定液（0.5mol/L）相當(dāng)于30.92mg的H3BO3，計(jì)算，即得。
注1：“精密稱取”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所稱取重量的千分之一,“精密量取”系指量取體積的準(zhǔn)確度應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)該體積移液管的精度要求。
注2：“水分測(cè)定”用烘干法，取供試品2~5g，平鋪于干燥至恒重的扁形稱瓶中，厚度不超過(guò)5mm，疏松供試品不超過(guò)10mm，精密稱取，打開(kāi)瓶蓋在100~105℃干燥5小時(shí)，將瓶蓋蓋好，移置干燥器中，冷卻30分鐘，精密稱定重量，再在上述溫度干燥1小時(shí)，冷卻，稱重，至連續(xù)兩次稱重的差異不超過(guò)5mg為止。根據(jù)減失的重量，計(jì)算供試品中含水量（%）。
作用
慢化過(guò)程
U-235發(fā)生裂變反應(yīng)后產(chǎn)生快中子，快中子在慢化劑中運(yùn)動(dòng)，能量逐漸衰減，最后變成熱中子，這段時(shí)間叫慢化時(shí)間，這個(gè)過(guò)程叫慢化過(guò)程。快中子變成熱中子后不一定馬上會(huì)被吸收，還會(huì)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，最后被吸收，這段時(shí)間叫擴(kuò)散時(shí)間。
在慢化過(guò)程中，可以使用慢化劑。慢化劑的作用是慢化中子，以使中子容易與靶核反應(yīng)，做慢化劑的前提條件是具有大的散射截面，小的吸收截面，這樣慢化效果好，最好的慢化劑是重水，還有二氧化碳，碳，水，硼-10同位素等等。
硼酸吸收中子
硼酸是一種大中子吸收截面的物質(zhì)，在反應(yīng)堆中主要是用來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)性用的，加入適量的硼酸可以降低反應(yīng)性。
天然硼元素有兩種穩(wěn)定同位素,即B-10 和B-11，豐度分別為19.78%和80.22%。B-10 具有對(duì)中子高吸收的獨(dú)特特性，B-10
對(duì)熱中子的吸收截面為3837bar(1b=10，Pa)，自然豐度的硼的對(duì)熱中子的吸收截面接近于750bar，而B(niǎo)-11 僅為
0.005bar，因此B-10 對(duì)熱中子的吸收截面是自然豐度硼的5倍還多，是石墨的20多倍，是傳統(tǒng)防護(hù)材料混凝土的 500多倍。
就是說(shuō)，硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑。因此在核電站中它是安全和控制系統(tǒng)中所不可缺少的。特殊級(jí)（SQ）硼酸用于核工業(yè)，具有硼-10高比例特性。
正是由于B-10 同位素的這種特性，使得B-10 同位素的相關(guān)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到了軍用防護(hù)、核武器及核工業(yè)等軍事領(lǐng)域。
投撒硼酸還有一個(gè)作用就是可以在高溫下玻化，可固定住放射性元素四處擴(kuò)散。（如同玻璃廠燒制玻璃一般）
另外，硼-10同位素，還可用于中子計(jì)數(shù)管，在核反應(yīng)堆里用做防護(hù)屏，調(diào)正棒，也用于治療癌癥。
酸性
其酸性來(lái)源不是本身給出質(zhì)子，由于硼是缺電子原子，能加合水分子的氫氧根離子，而釋放出質(zhì)子。利用這種缺電子性質(zhì)，加入多羥基化合物（如甘油醇和甘油等）生成穩(wěn)定配合物，以強(qiáng)化其酸性。
硼酸顯酸性原因：
硼酸究竟是一元酸還是多元酸？
硼酸是一元極弱酸，但是有些教科書(shū)及手冊(cè)上提到硼酸為三元酸，三級(jí)電離常數(shù)。1930年F.L.Hahn等人的論文中，測(cè)得硼酸的pKa1為9.24，pKa2為12.74，pKa3為13.4。后來(lái)N.Ingri等人在上世紀(jì)60年代對(duì)這一問(wèn)題做了深入研究，用電位法研究了硼酸的平衡，未證實(shí)水溶液中有平均電荷數(shù)小于-1的硼酸根離子存在，即溶液中沒(méi)有
或
等高價(jià)陰離子存在。我國(guó)學(xué)者宋立珠，周曉鴻等人通過(guò)理論計(jì)算也證明不應(yīng)該有二級(jí)、三級(jí)電離。用實(shí)驗(yàn)方法未能證明硼酸有二級(jí)及三級(jí)離解平衡，只能認(rèn)為硼酸為一元酸。有些教科書(shū)及手冊(cè)用Ka1表示硼酸的離解常數(shù)是不妥的，因?yàn)樗谷水a(chǎn)生硼酸在水溶液中有多級(jí)離解的不正確概念，故建議改為Ka表示。
在硼酸中加入甘油后硼酸的酸性會(huì)增強(qiáng)。
形成的硼酸酯燃燒產(chǎn)生綠色火焰，可用于鑒別含硼化合物。
儲(chǔ)存方法
應(yīng)儲(chǔ)存在干燥清潔的庫(kù)房?jī)?nèi)，不得露天堆放，應(yīng)避免雨淋或受潮。應(yīng)裝在棚車、船艙或帶棚的汽車內(nèi)運(yùn)輸，并不應(yīng)與潮濕物品和有色的原料混合堆置，運(yùn)輸工具必須干燥清潔。
應(yīng)用領(lǐng)域
玻璃和玻纖
用于生產(chǎn)光學(xué)玻璃、耐酸玻璃、有機(jī)硼玻璃等高級(jí)玻璃和玻璃纖維，可改善玻璃的耐熱性和透明性，提高機(jī)械強(qiáng)度，縮短熔融時(shí)間。
B2O3在玻璃和玻纖的制造中扮演著助熔劑和網(wǎng)絡(luò)形成體的雙重角色。例如，在玻纖生產(chǎn)中經(jīng)可降低熔融溫度從而有助于拉絲。一般來(lái)講，B2O3可以降低粘度、控制熱膨脹、阻止失透、提高化學(xué)穩(wěn)定性、提高抗機(jī)械沖擊和熱沖擊能力。
在要求鈉含量較低的玻璃生產(chǎn)中硼酸常常與鈉硼酸鹽（如五水硼砂或無(wú)水硼砂）混合使用以調(diào)節(jié)玻璃中的鈉硼比。這對(duì)硼硅酸鹽玻璃來(lái)說(shuō)很重要，因?yàn)檠趸鹪诘外c高鋁的情況下表現(xiàn)為良好的助溶性。
搪瓷和陶瓷
搪瓷、陶瓷工業(yè)用于生產(chǎn)釉藥，能減少釉的熱膨脹、降低釉藥的固化溫度，從而防止龜裂和脫釉，提高制品的光澤和堅(jiān)牢度。
對(duì)于陶瓷、搪瓷釉料，氧化硼是很好的助熔劑和網(wǎng)絡(luò)形成體。它可形成玻璃（在低溫時(shí)），提高坯釉適應(yīng)性，降低粘度和表面張力，提高折射率，提高機(jī)械強(qiáng)度，耐久性耐磨性，它是無(wú)鉛釉的重要組成。高硼熔塊熟化快，形成光滑釉面的速度快，有利于著色。在快速燒成釉面磚熔塊中，B2O3以硼酸引入，以保證低鈉含量的要求。
醫(yī)藥工業(yè)
用于生產(chǎn)硼酸軟膏、消毒劑、收斂劑、防腐劑等。
阻燃
加入賽璐璐材料中的硼酸鹽可改變其氧化反應(yīng)，促進(jìn)“碳化”的形成。因此可阻燃。硼酸單獨(dú)或者與硼砂一起使用，對(duì)減少賽璐璐絕緣材料、木器、床墊中的棉花胎的可燃性有特殊的效果。
冶金
用作生產(chǎn)硼鋼中的添加劑、助溶劑，以使硼鋼具有高硬度和良好軋延性。硼酸可防止金屬焊接、銅焊、套焊的表面氧化。它也是硼鐵合金的原料。
皮革
用于裸皮表面脫灰，防止皮革的表面再鞣皮后發(fā)生灰斑。
防銹
硼酸可作為防銹劑、潤(rùn)滑劑和熱氧化穩(wěn)定劑。它被加入到潤(rùn)滑劑、剎車油、金屬加工液、水處理劑和燃料添加劑中。
粘結(jié)劑
硼酸是制造瓦楞紙粘結(jié)劑的成份之一，同時(shí)也是制造酷蛋白和糊精粘結(jié)劑的膠溶劑。硼酸通過(guò)交聯(lián)鍵羥基極大地改善了濕膠強(qiáng)度。
個(gè)人保健品
國(guó)家醫(yī)藥級(jí)（NF）硼酸用于化妝品、衛(wèi)生用品及藥品中。它還與硼砂混合制所PH緩沖溶液。作為交聯(lián)劑乳化石蠟，還可用作抑菌劑。
核工業(yè)
硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑。因此在核電站中它是安全和控制系統(tǒng)中所不可缺少的。特殊級(jí)（SQ）硼酸用于核工業(yè)，它能夠增加硼-10比例。
化學(xué)工業(yè)
用于生產(chǎn)各種硼酸鹽類，如硼氫化鈉、硼酸氫銨、硼鎢酸鎘、硼氫化鉀等。
在尼龍中間體的生產(chǎn)過(guò)程中，硼酸對(duì)碳?xì)浠衔锏难趸鸫呋饔茫⑸甚ヌ岣咭掖嫉漠a(chǎn)量，從而阻止了羥基的進(jìn)一步氧化而生成酮或羥酸。
化肥工業(yè)用于生產(chǎn)燭芯、含硼化肥。
用作分析化學(xué)試劑，用于配制緩沖液、單倍體育種各種培養(yǎng)基。
急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗。就醫(yī)。
眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸入：脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧。就醫(yī)。
食入：飲足量溫水，催吐。洗胃，導(dǎo)泄。就醫(yī)。
泄露應(yīng)急處理
隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。小心掃起，轉(zhuǎn)移至安全場(chǎng)所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。
防護(hù)措施
工程控制：生產(chǎn)過(guò)程密閉，加強(qiáng)通風(fēng)。
呼吸系統(tǒng)防護(hù)：空氣中粉塵濃度超標(biāo)時(shí)，必須佩戴自吸過(guò)濾式防塵口罩。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，應(yīng)該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。
身體防護(hù)：穿防毒物滲透工作服。
手防護(hù)：戴橡膠手套。
其他防護(hù)：工作完畢，淋浴更衣。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。
藥品簡(jiǎn)介
適應(yīng)癥
用作皮膚損害的清潔劑，也可用于伴大量滲液的急性濕疹、膿皰瘡等。
用法用量
3～4%溶液用于皮膚、粘膜(腔)、膀胱、角膜傷口的沖洗清潔，口腔炎和咽喉炎時(shí)含漱，急性濕疹和急性皮炎伴大量滲液時(shí)濕敷。
不良反應(yīng)
外用一般毒性不大。用于大面積損害，吸收后可發(fā)生急性中毒，早期癥狀為嘔吐、腹瀉、皮疹、中樞神經(jīng)系統(tǒng)先興奮后抑制，可有腦膜刺激癥狀和腎損傷，嚴(yán)重者發(fā)生循環(huán)衰竭或（和）休克，于3～5天死亡。致死量成人約為15～20g，小兒為3～6g。由于本品排泄緩慢，反復(fù)應(yīng)用可產(chǎn)生蓄積，導(dǎo)致慢性中毒，表現(xiàn)為厭食、乏力、精神錯(cuò)亂、皮炎、禿發(fā)和月經(jīng)紊亂。
注意事項(xiàng)
本品禁內(nèi)服、慎用于嬰幼兒。
規(guī)格
硼酸軟膏：5%、10%。硼酸溶液：2%、4%。
藥典信息
性狀
本品為無(wú)色微帶珍珠光澤的結(jié)晶或白色疏松的粉末，有滑膩感；無(wú)臭；水溶液顯弱酸性反應(yīng)。
本品在沸水、沸乙醇或甘油中易溶，在水或乙醇中溶解。
鑒別
本品的水溶液顯硼酸鹽的鑒別反應(yīng)（附錄Ⅲ）。
檢查
溶液的澄清度
取本品1.0g，加溫水25mL使溶解，放冷至室溫，溶液應(yīng)澄清；如顯渾濁，與1號(hào)濁度標(biāo)準(zhǔn)液（附錄Ⅸ B）比較，不得更濃。
乙醇溶液的澄清度
取本品1.0g，加乙醇10mL，煮沸溶解后，溶液應(yīng)澄清；如顯渾濁，與2號(hào)濁度標(biāo)準(zhǔn)液（附錄Ⅸ B）比較，不得更濃。
氯化物
取本品0.5g ，依法檢查（附錄Ⅷ A），與標(biāo)準(zhǔn)氯化鈉溶液5.0mL制成的對(duì)照液比較，不得更濃(0.01%) 。
硫酸鹽
取本品0.5g ，依法檢查（附錄Ⅷ B），與標(biāo)準(zhǔn)硫酸鉀溶液2.0mL制成的對(duì)照液比較，不得更濃(0.04%) 。
磷酸鹽
取本品0.5g，加水15mL溶解后，加 2,4-二硝基苯酚的飽和溶液2滴，滴加硫酸溶液(12
→100)至黃色消失，加水稀釋至20mL，再加硫酸溶液
(12→100)4mL、5%鉬酸銨溶液1mL與磷試液1.0mL，搖勻，于60℃水浴中保溫10分鐘，如顯色，與標(biāo)準(zhǔn)磷酸鹽溶液（精密稱取磷酸二氫鉀0.1430g，置1000mL量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻，精密量取10mL，置100mL量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，即得。每1mL溶液相當(dāng)于10μg
的 PO42-）5.0mL用同一方法制成的對(duì)照液比較，不得更深（0.01%）。
鈣鹽
取本品0.5g ，加水10mL溶解后，加氨試液使成堿性，再加草酸銨試液 0.5mL與乙醇5mL，加水至20mL，搖勻，如顯渾濁，與標(biāo)準(zhǔn)鈣溶液5.0mL用同一方法制成的對(duì)照液比較，不得更濃(0.01%)。
鎂鹽
取本品0.5g
，加水8mL溶解后，用8%氫氧化鈉溶液中和至中性，加水至10mL，再加8%氫氧化鈉溶液5mL與0.05%太坦黃溶液0.2mL，搖勻；如顯色，與標(biāo)準(zhǔn)鎂溶液（取預(yù)先經(jīng)800℃灼燒至恒重的氧化鎂16.58mg，加鹽酸2.5mL與水適量使溶解成1000mL，搖勻）5.0mL用同一方法制成的對(duì)照液比較，不得更深（0.01%）。
鐵鹽
取本品1.0g，加水25mL溶解后，依法檢查（附錄Ⅷ G），與標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液 1.0mL制成的對(duì)照液比較，不得更深（0.001%） 。
重金屬
取本品1.0g，加水23mL溶解后，加醋酸鹽緩沖液（pH3.5）2mL，依法檢查（附錄Ⅷ H第一法），含重金屬不得過(guò)百萬(wàn)分之十。
含量測(cè)定
取本品約0.50g ，精密稱定，加甘露醇5g與新沸過(guò)的冷水25mL，微溫使溶解，迅即放冷至室溫，加酚酞指示液3 滴，用氫氧化鈉滴定液（0.5mol/L）滴定至顯粉紅色。每1mL氫氧化鈉滴定液（0.5mol/L）相當(dāng)于30.92mg的H3BO3。
類別
消毒防腐藥。
資源分布
全球分布
硼資源在全球范圍內(nèi)，以土耳其的資源較好，儲(chǔ)量較大。我國(guó)的硼資源儲(chǔ)量豐富，僅次于土耳其、美國(guó)和俄羅斯。智利硼資源開(kāi)發(fā)和利用發(fā)展較快。朝鮮也探明并開(kāi)始開(kāi)發(fā)利用硼資源。
國(guó)內(nèi)分布
我國(guó)的硼資源主要分布于遼寧，尤其以丹東地區(qū)的鳳城寬甸最為集中，有“中國(guó)硼都”之稱。鳳城市的翁泉溝硼鐵礦是我國(guó)探明的唯一特大型、亞洲最大的硼鐵礦床。另外在青海、西藏地區(qū)也有分布。在華北、華南、中南及華東地區(qū)有少量分布。
硼資源優(yōu)勢(shì)為硼酸產(chǎn)業(yè)發(fā)提供了基礎(chǔ)和保障。硼酸的開(kāi)發(fā)利用成為丹東地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。
