Nadboran sodu
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
| Inne nazwy Peroksoboran sodu, PBS-1 („monohydrat”), PBS-4 („tetrahydrat”)
|
|
| Identyfikatory | |
|
|
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| CHEBI | |
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA | 100.035.597 |
| Numer WE |
|
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| Numer RTECS |
|
| UNII |
|
| Numer ONZ | 1479 |
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| NaBO 3 · n H 2 O | |
| Masa cząsteczkowa |
99,815 g/mol („monohydrat”); 153,86 g/mol („tetrahydrat”) |
| Wygląd | biały proszek |
| Zapach | Bezwonny |
| Temperatura topnienia | 63 ° C (145 ° F; 336 K) („tetrahydrat”) |
| Temperatura wrzenia | 130 do 150 ° C (266 do 302 ° F; 403 do 423 K) („tetrahydrat”, rozkłada się) |
| 2,15 g/(100 ml) („tetrahydrat”, 18 °C) | |
| Farmakologia | |
| A01AB19 ( KTO ) | |
| Zagrożenia | |
| NFPA 704 (ognisty diament) | |
| Punkt zapłonu | Nie palne |
| Karta charakterystyki (SDS) | ICSC 1046 |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Nadboran sodu jest związkiem chemicznym , którego wzór chemiczny można zapisać NaH 2 BO 4 , Na 2 H 4 B 2 O 8 , a właściwie [Na + ] 2 [B 2 O 4 (OH) 4 ] 2− . Jego nazwa jest czasami skracana jako PBS (nie mylić z solą fizjologiczną buforowaną fosforanami ).
Związek jest powszechnie spotykany w postaci bezwodnej lub jako heksahydrat (powszechnie nazywany „monohydratem” lub PBS-1 NaBO3 i „tetrahydratem” lub PBS-4 , po wczesnym założeniu, że będzie postacią bezwodną). Oba są białymi, bezwonnymi, rozpuszczalnymi w wodzie ciałami stałymi.
Sól ta jest szeroko stosowana w środkach do prania , jako jeden z wybielaczy na bazie nadtlenków .
Struktura
W przeciwieństwie do nadwęglanu sodu i nadfosforanu sodu, związek ten nie jest po prostu adduktem z nadtlenkiem wodoru – znanym dopiero od 1961 roku. Zawiera raczej anion nadboranowy [(B(OH) 2 OO) 2 ] 2− składający się z cyklicznego −B− Rdzeń O-O-B-O-O- z dwiema grupami hydroksylowymi przyłączonymi do każdego atomu boru. Pierścień przyjmuje konformację krzesła .
Nawilża
Związek wody jako heksahydrat krystalizuje również Na2H4B2O8 · 6H2O , to . , z Na2H16B2O14 lub NaH8BO7 _ _ _ znaczy _ _ _ _ _ _
Bezwodny związek jest powszechnie, ale błędnie, nazywany „monohydratem” od historycznego sformułowania NaBO 3 ·H 2 O zamiast poprawnego Na 2 H 4 B 2 O 8 . Podobnie heksahydrat jest zwykle nazywany „tetrahydratem” i formułowany jako NaBO 3 · 4H 2 O . Obie formy to białe, bezwonne, rozpuszczalne w wodzie ciała stałe. „Monohydrat” i „tetrahydrat” są postaciami ważnymi z handlowego punktu widzenia.
Istnieje prawdziwy tetrahydrat Na 2 H 4 B 2 O 8 ·4H 2 O , tradycyjnie znany jako „trihydrat”, bez znaczenia przemysłowego. Istnieje numer CAS dla każdego z trzech tradycyjnych „hydratów”, trzech wersji „peroksyboranowych” każdego z nich (interpretowanych jako addukt nadtlenku wodoru) i słabo zdefiniowanego „bezwodnika” NaBO 3 , w sumie siedem .
Chemia
Nadboran sodu w kontakcie z wodą ulega hydrolizie , tworząc nadtlenek wodoru i boran .
Dokładniej, w roztworze cykliczny anion hydrolizuje do dwóch anionów [B(OH) 3 (OOH)] − , które następnie wchodzą w stan równowagi z kwasem borowym B(OH) 3 , nadtlenkiem wodoru H 2 O 2 , anionem hydroperoksylu − OOH , oraz anion tetrahydroksyboranowy [B(OH) 4 ] − :
- [(B(OH) 2 OO) 2 ] 2− + 2 H 2 O ⇌ 2 [B(OH) 3 (OOH)] −
- [B(OH) 3 (OOH)] − ⇌ B(OH) 3 + − OOH
- B(OH) 3 + − OOH + H 2 O ⇌ [B(OH) 4 ] − + H 2 O 2
Wraz ze wzrostem stężenia roztworu inne gatunki peroksoboranów stają się znaczące. Przy nadmiarze H 2 O 2 , pojawiają się aniony [B(OH) 2 (OOH) 2 ] − , [B(OH)(OOH) 3 ] − i ewentualnie [B(OOH) 4 ] − . Przy wysokich stężeniach boranu nadboran sodu z dimerycznym anionem krystalizuje ze względu na jego stosunkowo niską rozpuszczalność.
Forma „monohydratu” rozpuszcza się szybciej niż „tetrahydrat” i ma wyższą stabilność termiczną; jest przygotowywany przez ogrzewanie „tetrahydratu”. Handlowy „bezwodnik” lub oksoboran jest przygotowywany przez dalsze ogrzewanie „monohydratu” i faktycznie składa się z boranu sodu i rodnika borowo-tlenowego.
Przygotowanie
Nadboran sodu jest wytwarzany w reakcji boraksu Na 2 B 4 O 7 i wodorotlenku sodu NaOH z wytworzeniem metaboranu sodu NaBO 2 , który następnie poddaje się reakcji z nadtlenkiem wodoru, dając uwodniony nadboran sodu:
- Na 2 B 4 O 7 + 2 NaOH → 4 NaBO 2 + H 2 O
- 2 NaBO 2 + 2 H 2 O 2 → Na 2 B 2 O 4 (OH) 4
W celu kontrolowania wielkości kryształów można dodać środek powierzchniowo czynny .
Może być również wytwarzany w procesie elektrolizy wodnego roztworu roztworu zawierającego boraks, węglan sodu i wodorowęglan sodu (w celu poprawy wydajności dodaje się dichromian potasu wraz z krzemianem sodu). Rura miedziana służy jako katoda, a platyna jako anoda, prąd wynosi 6 amperów przy 7 do 8 woltach, a temperatura wynosi 10 ° C.
Używa
Nadboran sodu służy jako stabilne źródło aktywnego tlenu w wielu detergentach , środkach piorących , środkach czyszczących i wybielaczach do prania . Jest mniej agresywnym wybielaczem niż podchloryn sodu i inne wybielacze na bazie chloru , powodując mniejszą degradację barwników i tekstyliów . Borany mają również pewne nieutleniające właściwości wybielające. [ potrzebne źródło ] Nadboran sodu szybko uwalnia tlen w temperaturach powyżej 60°C. Aby był aktywny w niższych temperaturach (40–60 ° C), należy go zmieszać z odpowiednim aktywatorem, zwykle tetraacetyloetylenodiaminą (TAED).
Nadboran sodu jest również obecny w niektórych preparatach do wybielania zębów dla martwych zębów leczonych korzeniami. Związek jest wprowadzany do kanału korzeniowego i pozostawiany na miejscu przez dłuższy czas, aby umożliwić jego dyfuzję do zęba i wybielenie przebarwień od wewnątrz na zewnątrz. Jednak to użycie zostało zakazane w Unii Europejskiej .
Związek ma właściwości antyseptyczne i może działać dezynfekująco . Jest również stosowany jako „znikający” środek konserwujący w niektórych markach kropli do oczu .
Nadboran sodu jest również stosowany jako odczynnik utleniający w syntezie organicznej . Na przykład przekształca tioetery w sulfotlenki i sulfony .
Bezpieczeństwo
W Unii Europejskiej nadboran sodu, podobnie jak większość boranów, został sklasyfikowany jako „rakotwórczy, mutagenny lub działający szkodliwie na rozrodczość” (CMR), kategoria 1B rozporządzenia (WE) 790/2009, w wyniku umieszczenia w części 3 rozporządzenia Załącznik VI rozporządzenia 1272/2008 w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania (CLP) substancji i mieszanin. W rezultacie ich stosowanie w produktach kosmetycznych w UE zostało automatycznie zakazane, w jakimkolwiek stężeniu, począwszy od 1 grudnia 2010 r. Dotyczy to również stosowania nadboranów do wybielania zębów.
Zobacz też
- Amosan
- Nadwęglan sodu
- Nadfosforan sodu
- Persil