بورات الصوديوم
بورات الصوديوم هو اسم عام لأي ملح صوديوم يحتوي على أنيون يتكون من البورون والأكسجين ، وربما الهيدروجين ، أو أي هيدرات. يمكن اعتباره ملح صوديوم مائي لحمض البوروكسجين ، على الرغم من أن الأخير قد لا يكون مركبًا مستقرًا.
بورات الصوديوم لها تطبيقات صناعية و منزلية شائعة؛ و أشهرها البوراكس ،(Na+)2[B4O5(OH)4]2−·8H2O =Na2B4H20O17
مخطط الطور الثلاثي لـNa2OB2O3 –H2Oمخطط طور في 0–100 يحتوي نطاق درجة الحرارة °C على 13 بورات صوديوم بلورية مائية فريدة من نوعها، بما في ذلك خمسة منتجات صناعية مهمة.[1]
غالبًا ما توصف بورات الصوديوم إلى جانب أحماض البوروكسي، على أنها مخاليطxNa2O·yB2O3·zH2O =Na2xB2yH2zOx+3y+z ، مع اختيار x و y و z لتناسب الصيغة الأولية ، أو مضاعفاتها. وهكذا، على سبيل المثال، البوراكسNa2B4H20O17 سيكون1Na2O·2B2O3·10H2O وحمض البوريكB(OH)3 سيكون0Na2O·1B2O3·1H2O =2[B(OH)3] .
غالبًا ما تفسر الصيغة الأولية على أنها هيدرات z لملح "خالي من الماء" بدون أي هيدروجين، أيNa2xB2yO3y·zH2O . ومع ذلك، كشفت الأبحاث اللاحقة أن العديد من البورات تحتوي على مجموعات هيدروكسيلHO− مرتبط تساهميًا بذرات البورون في الأنيون. و لذلك، على سبيل المثال، يتم وصف البوراكس في كثير من الأحيان بأنه مركب عشاري الهيدرات.Na2B4O7·10H2O الأنيون الضمني[B4O7]2− ، في حين أن الصيغة الصحيحة هيNa2B4O5(OH)4·8H2O ، مع أنيون[B4O5(OH)4]2− .
يوضح الجدول التالي بعض بورات الصوديوم البلورية في هذه العائلة.[2] العمود x /( x + y ) هو الكسر المولي الرسمي لـNa2O في النسخة "اللامائية".
| x:y:z | x/(x+y) | الصيغة الأولية | على هيئة هيدرات | الصيغة الصحيحة | الاسم |
|---|---|---|---|---|---|
| 3:1:0 | 0.750 | Na6B2O6 = Na3BO3 | Na3BO3 | أورثوبورات الصوديوم (لا مائي) | |
| 1:1:0 | 0.500 | Na2B2O4 = NaBO2 | Na3B3O6 | بورات الصوديوم | |
| 1:1:1 | 0.500 | Na2H2B2O5 | Na2B2O4·H2O | ? | ?[2] |
| 1:1:4 | 0.500 | Na2H8B2O8 = NaBH4O4 | NaBO2·2H2O | NaB(OH)4 | رباعي هيدروكسي بورات الصوديوم[2] |
| 1:1:8 | 0.500 | Na2H16B2O12 = NaBH8O6 | NaBO2·4H2O | ? | ?[2] |
| 1:2:0 | 0.333 | Na2B4O7 | Na2B4O7 | بوراكس (لا مائي) | |
| 1:2:4 | 0.333 | Na2H8B4O11 | Na2B4O7·4H2O | Na2B4O5(OH)4 | بوراكس "رباعي هيدرات" |
| 1:2:5 | 0.333 | Na2H10B4O12 = NaB2H5O6 | Na2B4O7·5H2O | Na2B4O5(OH)4·H2O | بوراكس "خماسي الهيدرات"[2] |
| 1:2:10 | 0.333 | Na2H20B4O17 | Na2B4O7·10H2O | Na2B4O5(OH)4·8H2O | بوراكس "عشري الهيدرات"[2] |
| 1:3:0 | 0.250 | Na2B6O10 = NaB3O5 | NaB3O5 | ? | |
| 1:4:0 | 0.200 | Na2B8O13 | Na2B8O13 | ثنائي بورات الصوديوم (لا مائي) | |
| 2:9:11 | 0.182 | Na4H22B18O31 | Na4B18O29·11H2O | Na2[B8O11(OH)4]·[B(OH)3]·2H2O [1] | ثنائي بورات الصوديوم |
| 1:5:2 | 0.167 | Na2H4B10O18 = NaH2B5O9 | NaB5O8·H2O | ? | بورات الصوديوم الخماسية "أحادي الهيدرات"[1] |
| 1:5:4 | 0.167 | Na2H8B10O20 = NaH4B5O10 | NaB5O8·2H2O | Na[B5O7(OH)2]·H2O | بورات الصوديوم الخماسية "ثنائي الهيدرات"[3] |
| 1:5:10 | 0.167 | Na2H20B10O26 = NaH10B5O13 | NaB5O8·5H2O | ? | خماسي بورات الصوديوم "خماسي الهيدرات"[4] |
| 3:5:4 | 0.125 | Na6H8B10O22 = Na3H4B5O11 | Na3B5O7·2H2O | Na3B5O8(OH)2·H2O | ثلاثي بورات الصوديوم[5] |
قد يكون لبعض البورات المذكورة أعلاه أكثر من شكل متزامر أو بلوري.و بعضها قد يتحلل عند إذابته في الماء. لاحظ أن أنيون البوراكس اللامائي يختلف عن أنيون الهيدرات.
يمكن بلورة بعض البورات اللامائية المذكورة أعلاه من خليط منصهر متكون من أكسيد الصوديوم وأكسيد البوريك.[6]
ومع ذلك، لا يمكن تحليل بعض بورات الصوديوم على أنها تركيباتxNa2O·yB2O3·zH2O من الأكاسيد الثلاثة العادية. المثال الأكثر أهمية على ذلك، هو بيروبرات الصوديوم ، و الذي تم وصفه في الأصل باسمNaBO3·H2O ولكن في الواقع(Na+)2[B2O4(OH)4]2− . يحتوي أنيون هذا المركب على جسرين بيروكسيديين−O−O− مما يجعلها غنية بالأكسجين مقارنة بالعائلة العامة المذكورة أعلاه.
المراجع
[عدل]- ^ ا ب ج Doinita Neiner, Yulia V. Sevryugina, Larry S. Harrower, and David M. Schubert (2017): "Structure and Properties of Sodium Enneaborate, Na2[B8O11(OH)4]·B(OH)3·2H2O". Inorganic Chemistry, volume 56, issue 12, pages 7175–7181. دُوِي:10.1021/acs.inorgchem.7b00823
- ^ ا ب ج د ه و Nelson P. Nies and Richard W. Hulbert (1967): "Solubility isotherms in the system sodium oxide-boric oxide-water. Revised solubility-temperature curves of boric acid, borax, sodium pentaborate, and sodium metaborate". Journal of Chemical and Engineering Data, volume 12, issue 3, pages 303–313. دُوِي:10.1021/je60034a005
- ^ S. Stella Mary, S. Shahil Kirupavathy, P. Mythili, R. Gopalakrishnan (2008): "Growth and characterization of sodium pentaborate [Na(H4B5O10)] single crystals". Spectrochimica Acta Part A, volume 71, issue 4, 15 pages 1311-1316. دُوِي:10.1016/j.saa.2008.04.021
- ^ Taha Cagri Senocak, Taha Alper Yilmaz, Hasan Feyzi Budak, Gokhan Gulten, Ahmet Melik Yilmaz, Kadri Vefa Ezirmik, Yasar Totikc (2022): "Influence of sodium pentaborate (B5H10NaO13) additive in plasma electrolytic oxidation process on WE43 magnesium alloys". Materials Today Communications, volume 30, article 103157. دُوِي:10.1016/j.mtcomm.2022.103157
- ^ Silvio Menchetti and Cesare Sabelli (1977): "The crystal structure of synthetic sodium pentaborate monohydrate". Acta Crystallographica Section B, volume B33, pages 3730-3733. دُوِي:10.1107/S0567740877011959
- ^ Charles Hutchens Burgess and Alfred Holt (1905): "Some physical characters of the sodium borates, with a new and rapid method for the determination of melting points." Proceedings of the Royal Society of London, volume 74, pages 285–295.دُوِي:10.1098/rspl.1904.0112
علامة <ref> بالاسم " nein2017 " المحددة في مجموعة <references> " " لا تحتوي على محتوى.
علامة <ref> بالاسم " nies1967 " المحددة في مجموعة <references> " " لا تحتوي على محتوى.
علامة <ref> بالاسم " burg1905 " المحددة في مجموعة <references> " " لا تحتوي على محتوى.
