اسید بوریک

توضیحات

اسید بوریک چیست؟

اسید بوریک به صورت پودر سفید رنگ یا کریستال های بی رنگ و بدون بو موجود است. فرمول مولکولی آن B(OH)₃ است و سه هیدروژن آن می تواند به عنوان اسید برونشتد عمل کنند. همچنین عنصر بور در آن می تواند به عنوان اسید لوئیس عمل کند. در آب محلول و در الکل ها و پیریدین کم محلول است و به مقدار بسیار ناچیز نیز در استون محلول است.

خواص فیزیکی و شیمیایی:

ساختار
فرمول مولکولی	B(OH)3
CAS NO	10043-35-3
جرم مولکولی	61.83 گرم/ مول
شکل ظاهری	کریستال های سفید یا بدون رنگ
چگالی	1.435 گرم/ سانتیمتر مکعب
نقطه ذوب	170.9 درجه سانتیگراد
نقطه جوش	300 درجه سانتیگراد
اسیدیته (pKa)	9.24، 12.4، 13.3

روش تهیه

برای تهیه این ترکیب از واکنش بوراکس دکا هیدرات با اسیدهای معدنی مانند اسید کلریدریک استفاده می شود. در این واکنش علاوه بر اورتوبوریک اسید، نمک سدیم کلرید و آب نیز تولید می شود. معادله واکنش آن به صورت زیر است:

Na₂B₄O₇.10H₂O + 2HCl → 4B(OH)₃ + 2NaCl + 5H₂O

در روش دیگر، این ترکیب به عنوان محصول جانبی هیدرولیز تری هالید بور و همچنین هیدرولیز دی بوران تهیه می شود. از هیدرولیز دی بوران علاوه بر این ماده، گاز هیدروژن نیز تولید می شود. در هیدرولیز تری هالید بور نیز هالو اسید مربوطه به دست می آید.

B₂H₆ + 6H₂O → 2B(OH)₃ + 6H₂

BX_3­ + 3H₂O → B(OH)₃ + 3HX

واکنش های اسید بوریک

وقتی بوراکس با هیدروکسید سدیم

وقتی بوراکس با هیدروکسید سدیم (NaOH) واکنش نشان می دهد، منجر به تشکیل ترکیبی به نام متابورات سدیم می شود. این ماده یک اسید بسیار ضعیف است و تیتراسیون مستقیم با NaOH امکان پذیر نیست. یک معرف کمکی که به آزادسازی پروتون ها در استوکیومتری شناخته شده کمک می کند، تیتراسیون اسید-باز را تسهیل می کند.

H3BO3 + NaOH → NaH2BO3 + H2O

واکنش اسید بوریک با آمونیاک

این اسید با خاصیت اسیدی اندک خود با آمونیاک واکنش می دهد و از تبخیر شدن آن جلوگیری می کند، اما ظاهراً اسیدی ضعیف تر از آن است که در تیتراسیون بورات آمونیوم با اسید هیدروکلریک رقیق شده تداخل ایجاد کند.

هنگامی که NH3 با B(OH)₃ واکنش می دهد، محلول از بنفش قرمز به سبز تبدیل می شود (pH 4.4-5.8) به دلیل تغییر رنگ نشانگر از اسید به محیط بازی. حدود 150 میلی لیتر میعانات در محلول اسید بوریک جذب می شود.

واکنش با پلی ال هایی

در واکنش با پلی ال هایی مانند گلیسرول و مانیتول، مقدار اسیدیته محلول های این ماده افزایش می یابد. اگر غلظت مانیتول افزایش پیدا کند مقدار اسیدیته محلول تا پنج برابر افزایش پیدا می کند. به این اسیدیته گاها اسید مانیتوبوریک می گویند. واکنش آن طبق معادله زیر است که همانطور که مشاهده می شود در نتیجه این واکنش کمپلکس تشکیل می شود.

⁺B(OH)₃ + 2C₆H₁₄O₆ ↔ [B(C₆H₈O₂(OH)₄]^– + 3H₂O + H

از این ویژگی آن در شیمی تجزیه جهت تعیین میزان بور موجود در محلول آبی با روش تیتراسیون پتانسیومتری با کمک یک باز مانند هیدروکسید سدیم استفاده می شود.

واکنش با اسید سولفوریک

با افزودن مقدار محاسبه شده اسید سولفوریک غلیظ به محلول غلیظ داغ بوراکس، این اسید تولید می شود. در حرارت دادن بوراکس با اتیل الکل و اسید سولفوریک غلیظ، بخار تری اتیل بورات تولید می شود. هنگامی که این بخارات مشتعل می شوند با شعله ای سبز رنگ می سوزند.

معادله واکنش آن به صورت زیر است:

⁺B(OH)₃ + 6H₂SO₄ → B(HSO₄)₄^– + 2HSO₄^– + 3H₃O

اسید بوریک با الکل ها

این ماده با الکل ها واکنش می دهد و استرهای بورات را تشکیل می دهد، B(OR)3 که در آن R آلکیل یا آریل است. معمولاً یک عامل آب‌گیری مانند اسید سولفوریک غلیظ اضافه می‌شود.

B(OH)3 + 3 ROH → B(OR)3 + 3 H2O

اکثر انواع نمک‌ها شناخته شده‌ شامل آنیون بورات BO33- تریگونال مسطح هستند.

واکنش اسید بوریک و متانول

این ماده که به این شکل تشکیل می شود به راحتی با متانول واکنش می دهد و بوریک تری متیل استر را تشکیل می دهد که فرار است و با شعله سبز می سوزد. تری اتیل استر بوریک تنها زمانی تولید می شود که واکنش پروتون کاتالیز شود یا از اسید بوریک خالص استفاده شود.

همچنین این ترکیب شیمیایی را می توان به عنوان یک رنگ برای سبز شدن آتش استفاده کرد. به عنوان مثال ، هنگامی که در متانول حل می شود، عموماً توسط ژانگولرهای آتش و چرخنده های آتش برای ایجاد شعله سبز عمیق بسیار قوی تر از سولفات مس استفاده می شود.

کاربردهای اسید بوریک:

این ماده کاربردهای فراوانی در کشاورزی، پزشکی و صنایع مختلف دارد که در ادامه آنها را معرفی خواهیم کرد.

اسید بوریک در کشاورزی

کود این ماده برای درمان یا پیشگیری از کمبود بور در گیاهان استفاده می شود. همچنین در نگهداری غلاتی مانند برنج و گندم استفاده می شود. این ماده یکی از کودهایی است که هم از طریق برگ و هم از طریق خاک قابل استفاده است. ازاین جهت برای محصولات مختلف مناسب است. چه به صورت محلول پاشی این اسید و چه روی خاک استفاده می شود، در هر لیتر آب گرم نباید بیش از 0.5 تا 5.0 میلی گرم پودر این اسید وجود داشته باشد.

صنعت

کاربرد اصلی این ترکیب در صنعت در تولید فایبرگلاس تک رشته ای می باشد. از این فایبرگلاس ها برای تقویت پلاستیک هایی که در ساخت قایق، لوله کشی صنعتی و برد مدار کامپیوتر کاربرد دارند، استفاده می شوند.

• در تولید نمایشگرهای مسطح LCD
• در مخلوط با بوراکس در آب بسیار محلول است و از این محلول به عنوان بازدارنده آتش روی چوب کاربرد دارد.
• اورتوبوریک اسید از رایج ترین موادی است که می تواند اثرات مضر هیدروفلوئوریک اسید را پس از تماس با پوست خنثی کند.
• ترکیب با پلی وینیل الکل با روغن سیلیکون ، برای تولید بتونه

این ماده، ترکیبی بسیار ارزشمند است که در صنایع مختلف بسیار کاربرد دارد.

اسید بوریک در طلاسازی

در صنعت جواهرسازی، این اسید در ترکیب با الکل دناتوره تغییر رنگ داده می شود تا اکسایش سطح و تشکیل شعله آتش بر روی فلزات در حین عملیات پخت و لحیم کاری کاهش یابد.

پزشکی

این ماده به عنوان ضد عفونی کننده برای سوختگی ها یا بریدگی های جزئی و گاها در محلول و پانسمان مانند پرز بوراکیک استفاده می شود و در محلول بسیار رقیق به عنوان شستشوی چشم کاربرد دارد. شکل رقیق این ماده برای درمان آکنه مورد استفاده قرار می گیرد. به همین دلیل در بسیاری از عطاری ها یافت می شود. “این متن صرفا جهت آموزش و اطلاع رسانی است، توصیه می شود پیش از مصرف با پزشک متخصص مشورت نمایید.” 

حشره کش

برای اولین بار در سال 1948 در ایالات متحده به عنوان حشره کش برای کنترل سوسک، موریانه، مورچه، کک، ماهی نقره ای و بسیاری دیگر از حشرات ثبت شد. به طور کلی استفاده از این محصول در آشپزخانه های خانگی برای کنترل سوسک ها و مورچه ها بی خطر است. این ماده به عنوان سم معده بر متابولیسم حشرات تأثیر می گذارد و پودر خشک آن برای اسکلت خارجی حشرات ساینده است.

نگهدارنده

علاوه بر خواص حشره کش بودن این ترکیب، از آن به عنوان محافظ چوب مرطوب در مقابل پوسیدگی استفاده می شود. در ترکیب با اتیلن گلیکول، جهت جلوگیری از حمله قارچی و حشرات به چوب نیز جلوگیری می شود. همچنین برای جلوگیری از رشد لجن، میسیلیوم و جلبک ها حتی در محیط های دریایی می توان از مواد بر پایه بورات با غلظت های بالا استفاده کرد.

بافر تنظیم کننده pH

این ترکیب در تعادل با باز مزدوج خود (یون بورات)جهت تنظیم اسیدیته آب استخرها استفاده می شود و یک اسید ضعیف به حساب می آید.

روان کننده

سوسپانسیون کلوئیدی نانوذرات این ماده در روغن نفتی یا گیاهی حل می شوند و یک روان کننده فوق العاده را برای سرامیک و سطح فلزات ایجاد می کند.

انرژی هسته ای

این ماده در برخی نیروگاه های هسته ای به عنوان سم نوترونی استفاده می شود. بور موجود در این ترکیب با جذب برخی نوترون های حرارتی احتمال شکافت حرارتی را کاهش می دهد.

فن آوری های پیروتکنیک

بور در مواد پیروتکنیک برای جلوگیری از واکنش تشکیل آمید بین آلومینیوم و نیترات استفاده می شود. مقدار کمی اورتوبوریک اسید به ترکیب اضافه می شود تا آمیدهای قلیایی که می توانند با آلومینیوم واکنش نشان دهند خنثی شود.

بازار خرید و فروش جهانی:

ارزش بازار این ماده در سال 2022 برابر با 719 میلیون دلار تخمین زده شده و انتظار می رود تا سال 2032 به 1069.38 میلیون دلار برسد و رشد 4.10 درصدی را طی کند. عوامل بسیاری در رشد بازار این ماده دخیل هستند که شامل افزایش فعالیت های ساخت و ساز، رشد صنعت شیشه و نساجی و خواص شیمیایی عالی این ماده هستند. همواره پیش بینی می شود مناطق آسیا و اقیانوسیه بر بازار این ماده تسلط داشته باشند. زیرا ارزش بازار این ماده در سال 2022 برابر با 273.22 میلیون دلار بوده و پیش بینی می شود تا سال 2032 به 406.37 میلیون دلار برسد.

به طور کلی، بر اساس منطقه جغرافیایی می توان بازار این ترکیب را به مناطق آمریکای شمالی، اروپا، آسیا و اقیانوسیه، آمریکای لاتین و آفریقا تقسیم بندی نمود. رشد بازار این ماده در آسیا و اقیانوسیه به دلیل افزایش تقاضا از سوی صنایع ساختمانی و شیشه ای به ویژه در کشورهای هند، چین و ژاپن است. این ماده به دلیل کاربرد گسترده در صنایع مختلف مانند ساخت و ساز، کشاورزی، شیشه، داروسازی، نساجی و غیره بسیار در جهان شناخته شده است.

اسید بوریک را از کجا بخریم؟

برای خرید بوریک اسید به سایت شیمی استور مراجعه نمایید. شیمی استور ارائه دهنده ی محصولات شیمیایی به صورت آنلاین با بهترین کیفیت و نازلترین قیمت است.

MSDS، نکات ایمنی و خطرات اسید بوریک

برای کار با این ماده لازم است از لباس، عینک و دستکش محافظ استفاده کنید و حتما در مکانی با تهویه مناسب با آن کار کنید.

• بلع این ماده باعث تهوع، استفراغ، اسهال، کاهش دمای بدن، آسیب کلیوی، سردرد و حتی در موارد منجر به کما و مرگ می شود. در صورت بلع القای استفراغ نکنید و هرگز به فرد بیهوش شده، چیزی نخورانید.
• در صورت استنشاق، از محیط کار دور شده و هوای آزاد تنفس کنید.
• پس از تماس با پوست، لباس های آلوده را خارج کنید و قسمت های آسیب دیده را با آب گرم و صابون بشویید.
• تماس این ماده با چشم ها باعث درد یا قرمزی می شود، پس از تماس به مدت 15 دقیقه چشم آسیب دیده را با آب فراوان بشویید و به پزشک مراجعه کنید.
• این ماده را در ظرف در بسته و در مکانی خشک و خنک با تهویه مناسب نگهداری کنید.

با رعایت نکات ایمنی، خطرات ناشی از کار با این ماده ی شیمیایی را کاهش دهید.

جمع بندی:

اسید بوریک یک ترکیب شیمیایی ضعیف و دارای خاصیت ضدقارچی ملایم است که به‌صورت پودر سفید و بی‌بو در بازار عرضه می‌شود. این ترکیب در صنایع مختلف از جمله پزشکی، کشاورزی، طلاسازی، صنایع شیشه‌سازی، فناوری‌های هسته‌ای، مواد ضدحریق، حشره‌کش‌ها و تولید روان‌کننده‌ها کاربرد دارد. این ماده از طریق واکنش بوراکس با اسید کلریدریک تولید شده و دارای واکنش‌های شیمیایی مختلفی از جمله ترکیب با پلی‌ال‌ها، الکل‌ها و آمونیاک است. از نظر ایمنی، باید هنگام کار با آن از تجهیزات محافظتی استفاده کرد، زیرا بلع یا استنشاق آن ممکن است باعث مشکلات سلامتی شود. برای خرید اسید بوریک با کیفیت بالا و قیمت مناسب، می‌توان به میکروطب نوین مراجعه کرد که این محصول را در بسته‌بندی‌های متنوع به‌صورت آنلاین عرضه می‌کند.