Бура формула химическая

Для повышения активности флюса добавляются соли, относящиеся к фторидной или хлоридной группам.

Что такое бура

Боракс (тетраборат натрия) – это натриевая соль борной кислоты с формулой Na2B4O7. Это соединение нашло широкое применение, образуя варианты кристаллогидратов (структура кристаллического типа). В азиатском регионе это вещество называют "тинкаль".

Считается, что ингредиент получил свое название от персидского слова, означающего "коричневый", которым называли нитрат калия и другие флюсы с присутствием воды.

В Древнем Египте бура нашла применение для сохранения мумий. Кроме того, бура использовалась для изготовления глазурованной керамики в Китае и в качестве чистящего средства в ряде мест на Ближнем Востоке и в Китае. Вещество приобрело популярность в средние века в Европе в качестве флюса для пайки и очистки поверхностей металлических деталей. Происхождение этого вещества долгое время оставалось загадкой для химиков. Следы истории порошка в конечном итоге были прослежены до Тибета, практически единственного известного источника до открытия (1776) и использования (1820) борной кислоты из итальянских источников. Италия стала основным источником буры до 1860-х годов, когда пустынные районы Чили также начали поставлять буру для широкого использования.

Ключевой фигурой в открытии этого ингредиента в Северной Америке был Джон А. Ветч, который нашел его в Калифорнии в 1856 году, сначала в источнике в северной части долины Сакраменто (округ Техама). В течение следующего десятилетия месторождения буры были найдены в более удобных местах в Неваде и Южной Калифорнии. К середине 1880-х годов американские производители освоили использование буры и поставляли продукт на внутренний и международный рынки. Цена упала до такого уровня, что заставила большинство людей отказаться от производства такого продукта. Стивен Мазер для продвижения вещества в 1896 году опубликовал брошюру: "Рецепты использования буры". Эта успешная рекламная кампания значительно увеличила спрос на буру, которая стала относительно недорогой, особенно в моющих смесях, стеклянных и керамических глазурях.

Описание вещества

Что представляет собой вещество бура? Было исследовано множество минералов, содержащих тетраборат натрия. К таким месторождениям относятся:

• бура или тетраборат натрия;
• керит;
• осадки буры при осушении соляных озер (Searles, озера в Турции);
• Минералы класса боратов, содержащие кальций, натрий и другие подобные элементы, кроме буры.

Разновидности буры

Существует две разновидности этого материала. В твердом виде бура встречается в виде порошка с мелкими гранулами мелкой фракции и белого цвета. Флюс не растекается при нанесении и может быть четко размещен в необходимых местах металлических соединений.

Также используется разбавленная бура для легких металлов. В некоторых случаях очень удобны жидкие формы, так как достаточно окунуть небольшую часть в раствор. Кроме того, жидкая форма позволяет наносить буру даже при низких температурах нагрева. В некоторых случаях выгодно использовать смесь флюса с бурой из-за особых свойств основного металла и специальных требований к соединению.

Физические свойства

Имеет две метастабильные модификации: β и γ. Модификация β – ромбоэдрическая с температурой плавления 664 °C; модификация γ – одноовальная с температурой плавления 710 °C. Температура кипения составляет 1575 °C. Расплавленный материал застывает в стеклообразную массу с плотностью 2,36 г/см3 .

Растворимость в воде 3,2 г/100 мл (25 °C), 10,5 г/100 мл (50 °C), в этаноле 0,05 г/100 мл (25 °C), в ацетоне 0,006 г/100 мл (25 °C), нерастворим в диэтиловом эфире и глицерине. При растворении реагирует с метанолом с образованием борорганических соединений.

Он образует несколько кристаллогидратов с различным содержанием воды. Эти кристаллогидраты и безводный тетраборат натрия Na2B4O7 обычно называют "боракс". Примерами кристаллогидратов являются:

• пентагидрат (Na2B4O7-5H2O), также известный как "бура для ювелиров", используется для пайки ювелирных изделий;
• декагидрат (Na2B4O7-10H2O).

Однако наиболее распространенной "бурой" является декагидрат Na2B4O7-10H2O. Эта соль находится в виде прозрачных кристаллов с молярной массой 381,43 г/моль, которые хорошо растворимы в теплой воде. При нагревании выше 400 °C она полностью теряет кристаллизационную воду.

Поскольку тетраборат натрия представляет собой соль слабой кислоты и сильного основания, он гидролизуется в воде. Водный раствор тетрабората натрия имеет щелочную реакцию.

Он реагирует с сильными кислотами с образованием соответствующей соли и борной кислоты:

Многие металлические соли борной кислоты нерастворимы в воде, и когда их растворимые соли взаимодействуют с тетраборатом натрия в растворе, образующиеся бораты выпадают в осадок. На этом основано использование буры для "смягчения" воды:

С оксидами многих переходных металлов бура образует различные по цвету соединения – бораты – "бурачные жемчужины". Цвет буры указывает на качественный химический состав образца.

Применение

Тетраборат натрия используется

• В качестве сырья для производства борной кислоты и различных соединений бора;
• В производстве эмалей, глазурей, оптических и цветных стекол, различных керамических материалов;
• В пайке и выплавке металлов в составе флюса;
• В бумажной и фармацевтической промышленности;
• в промышленности строительных материалов в качестве антисептика для производства целлюлозной изоляции Эковата
• в качестве дезинфицирующего и консервирующего средства;
• для приготовления буферных растворов;
• в аналитической химии

• в качестве стандартного вещества для определения концентрации кислых растворов
• в аналитической химии: в качестве стандартного вещества для определения концентрации кислых растворов; для качественного определения оксидов металлов (по перламутровому цвету);

В 1977 году мировое производство тетрабората натрия составило 1,5 млн. тонн.

Применение буры

Тетраборат натрия нашел действительно широкое применение, как в быту, так и в промышленности.

В промышленности

Промышленные предприятия находят следующие области применения этого вещества

• В качестве сырья для производства борной кислоты;
• В качестве антисептика при производстве сыпучих изоляционных материалов, таких как "Эковата".
• В качестве вещества для определения концентрации растворов кислот;
• В сварочной промышленности в качестве компонента флюса;
• в машиностроении в качестве компонента мазута и различных смазочных материалов;
• в производстве стекла;
• ткани обрабатывают тетраборатом натрия для лучшего окрашивания;
• Боракс является ингредиентом почти всех косметических продуктов.

Читайте также:
Химия септика: биологическая и химическая

В быту

Люди нашли множество применений этому простому и недорогому веществу:

• Тетраборат натрия является хорошим истребителем насекомых и грызунов. Метод со смесью картофельного пюре и борной кислоты широко применялся в СССР. Порошок рассыпали вдоль плинтуса по периметру квартиры, что отпугивало грызунов, а насекомые съедали смесь, в результате чего погибали.
• Незаменим в домашней косметике, например, в шариках для ванн.
• Борьба с плесенью. Боракс смешивают с водой, чтобы получить густую смесь, похожую на зубную пасту. Смесь наносится толстым слоем на форму и оставляется на ночь. Утром протрите обработанный участок насухо тряпкой. Единственное ограничение – место нанесения не должно быть окрашено, иначе краска просто "сойдет" вместе с плесенью.
• Удаление ржавчины и известковых отложений с посуды. Иногда известковые отложения настолько "въедаются" в металлическую поверхность, что с ними не могут справиться даже очень дорогие моющие средства. В этом случае на помощь приходит бура. Насыпьте порошок на пятно и оставьте на ночь. Утром плитку смывают хозяйственной щеткой. Обычно достаточно одного применения, но при необходимости процесс можно повторить.
• Сильный отбеливатель и усилитель моющих средств. Обычный бытовой отбеливатель не справится с полностью пожелтевшей белой одеждой. Добавление тетрабората натрия сделает их в несколько раз эффективнее. А для стиральных порошков добавление небольшого количества в стиральный порошок может заставить его работать идеально.
• Средство для удаления запаха из стиральной машины. Иногда человек неосознанно пытается стирать в стиральной машине одежду, испачканную растворителем или бензином. Тогда запах этих веществ не уходит из барабана даже после 10 стирок. Смеси отбеливателя и буры достаточно для 1-2 циклов стирки.
• Экономия на моющих средствах. Боракс является основным ингредиентом различных таблеток для посудомоечных и стиральных машин. Смешайте буру и пищевую соду в равных пропорциях, смочите водой и заморозьте в формах для льда.
• Чистка мягкой мебели и автомобильных сидений. Смесь мыла, воды и небольшого количества буры – хорошая альтернатива химической чистке мягкой мебели.

Видео описание

Как работают бура и борная кислота.

Тетраборат натрия нашел широкое применение в качестве флюса, используемого для пайки и ковки различных металлов.

Сам по себе боракс бесполезен, но при воздействии высоких температур он превращается в оксид бора, который обладает прекрасными антиоксидантными свойствами. Боракс также способен

• заполнять небольшие трещины в металле
• Повысить износостойкость и долговечность обработанной детали;
• Помочь изменить форму детали во время художественной ковки.

При пайке с флюсом с поверхности металла сразу удаляются оксиды, а другие вещества растворяются в металле. Во время ковки на поверхности металла постоянно образуется слой шлака. При неконтролируемой ковке он может перегреться, испортив изделие. Использование флюса позволяет избежать этого.

Как происходит пайка

Флюс чаще всего используется при пайке припоем – присадочным металлом, имеющим относительно низкую температуру плавления. Для всех распространенных металлов, таких как сталь, медь, чугун и др. получают флюс на основе борной кислоты с соотношением флюсов 1:1. Смесь тщательно перемешивают и затем выпаривают воду, получая белый сухой порошок. Использование такого флюса имеет ряд преимуществ:

• материалы можно паять в широком диапазоне температур;
• можно соединять металл с неметаллическими материалами
• основные материалы не плавятся; используются только флюс и припой;
• повышается прочность и механические свойства спаиваемых деталей.

Области применения буры

Тетраборат натрия активно используется в следующих целях:

• В роли флюса во время операций пайки и плавки металлов;
• В исследованиях аналитической химии в качестве стандарта при определении уровня кислоты в растворе. Боракс также используется для определения характеристик оксидов металлов;
• Повсеместное использование в образовании глазурей, эмалей, стекол для оптических приборов и декора.
• Порошок нашел применение в фармацевтике и производстве бумаги;
• является природным консервантом и дезинфицирующим средством против паразитов;
• является ингредиентом в химической промышленности для создания бытовых чистящих средств;
• используется при создании косметических средств;
• бура используется в качестве основы для создания буры;
• вещество является ингредиентом при создании изоляционных строительных материалов
• в легкой промышленности тетраборат натрия наносится на продукт перед процедурой окрашивания.

Использование буры в быту

Боракс можно найти в большинстве продуктовых магазинов. Это относительно недорогой продукт, что делает его отличным выбором для многих бытовых применений.

Использование тетрабората натрия в качестве лекарственного средства

Читайте также: Плотность и другие свойства чугуна

Вещество очень эффективно против вредителей: тараканов, муравьев и других домашних насекомых. Смесь готова, когда равные части порошка смешиваются с сахаром. Сахар помогает привлечь насекомых, в то время как бура оказывает на них вредное воздействие. Рекомендуется хранить вещество в труднодоступных местах, подальше от домашних животных и детей. Оптимальные места: под плитами, холодильниками и раковинами. Боракс также хорошо действует на мышей. Просто нанесите порошок на места, где водятся мыши, и бура избавится от вредителей. Вы также можете посыпать раствор на ковер и пропылесосить, чтобы уничтожить блох, или обработать матрас, чтобы избавиться от постельных клопов.

Пайка латуни – надежное соединение в доме

Использована техническая бура 0 4596 г, титрованная раствором НС1 Y0 1062, 21 20 мл. [4]

Техническая бура, поставляемая промышленностью, содержит гигроскопическую и кристаллизующуюся влагу, которая, попадая в сварочную ванну, резко увеличивает газовую пористость металла шва. Кроме того, часть буры вспенивается и уносится пламенем, так как из нее испаряется влага, обнажая и окисляя участки металла. [5]

Боракс получают из обычной технической буры (Na2B4O7 – 10H2O) после прокаливания в печи при температуре 700 – 800 С на противне из нержавеющей стали или в открытом шамотном тигле с ciu, заполненном до V, вследствие сильного набухания буры после нагревания. После прокаливания буру измельчают в ступке или шаровой мельнице. Такую буру следует хранить в герметически закрытой банке. [6]

Для получения 1 т технической буры, содержащей 99 0 – 99 8 % Na2B4O7 – 10H2O, используют 0 9 – 1 т боранатрокальцита (40 – 42 % B2O3), 0 14 – 0 18 г соды, 0 10 – 0 15 т бикарбоната и 0 01 г белильной извести. [8]

Для получения прокаленной буры техническую буру насыпают в открытый фарфоровый или шамотный тигель на 1/10 его высоты и помещают в печь при температуре 700-750 C. После вспучивания и отстаивания буру измельчают в порошок в шаровой мельнице и хранят в емкости с плотной крышкой до использования. После набухания и отстаивания буру измельчают в порошок в шаровой мельнице или ступке и хранят в емкости с плотной крышкой до использования. [9]

Экспериментальные работы, проведенные в ТатНИПИнефть, показали возможность использования технической буры в качестве индикаторного элемента для идентификации нефтеносных, гидратированных пресных или пластовых обводненных коллекторов по различным скоростям разрушения зон проникновения [10]. [10]

Временная прочность на сжатие образцов гипса NBSS с 2 25 и 2 50 % технической буры приведена ниже. [11]

Читайте также: Применение нержавеющей стали

Для поддержания значения pH бурового раствора с глубины 5600 м до конца бурения было решено использовать техническую буру и кальцинированную соду для осаждения ионов кальция и магния. [12]

Свойства и токсикологические характеристики

Теплокровные и человек. Тетраборат натрия проникает через кожу и оказывает мягкое кумулятивное действие. Он не оказывает местного раздражающего действия на конъюнктиву и кожу, не обладает сенсибилизирующим или эмбриотоксическим действием [2].

Люди, работающие с этим веществом, часто страдают от хронической экземы. Органы дыхания, глаза и кожа должны быть защищены от воздействия пыли на рабочем месте [3].

Тетраборат натрия, а также борная кислота и растворимые бораты быстро и почти полностью всасываются из желудочно-кишечного тракта. В крови бор равномерно распределяется между эритроцитами и плазмой, но быстро проникает в ткани. В мягких тканях обнаруживается ~10% дозы (в основном в мозге, печени и жировой ткани). Выведение соединений бора происходит в основном через желудочно-кишечный тракт (3).

Классы опасности. Инсектициды на основе тетрабората натрия относятся к IV классу малоопасных дезинфицирующих средств по ГОСТ 12.1.007 [2].

История

Долгое время составы на основе буры были эффективны против тараканов. Использовались следующие рецепты:

• взять в равных пропорциях сахарную пудру, муку и буру в сухом виде, перемешать, разложить в местах частого появления тараканов;
• смешать буру, муку и чили, разбросать в местах частого появления тараканов;
• смешать мелко измельченную канифоль, сахарную пудру и буру и рассыпать в течение трех дней в местах частого появления тараканов;
• растворяют буру в горячей воде и смачивают в этом растворе кусочки хлеба, раскладывают приманки в местах появления тараканов на несколько дней и на следующий день убивают отравленных тараканов и приманки [1].

Бораксные приманки также использовали против грызунов, смешивая буру, сахарную пудру и мелко измельченную канифоль пластиковым шпателем. Боракс рассыпали вокруг норы грызунов [1].