Меню Главная Случайная статья Настройки Оксид бора Материал из https://ru.wikipedia.org Оксид бора (сесквиоксид бора, борный ангидрид) ${\displaystyle {\ce {B2O3}}}$ — бинарное неорганическое химическое соединение бора с кислородом, ангидрид борной кислоты, бесцветное, довольно тугоплавкое, стекловидное или кристаллическое вещество, диэлектрик. Стеклообразный оксид бора имеет слоистую структуру (расстояние между слоями 0,185 нм), в слоях атомы бора расположены внутри равносторонних треугольников ${\displaystyle {\ce {BO3}}}$ (d В—О=0,145 нм). Эта модификация плавится в интервале температур 325—450 °C и обладает высокой твёрдостью. Она получается при нагревании бора на воздухе 700 °C или обезвоживанием ортоборной кислоты. Кристаллический ${\displaystyle {\ce {B2O3}}}$, который получают осторожным отщеплением воды от метаборной кислоты ${\displaystyle {\ce {HBO2}}}$, существует в двух модификациях — с гексагональной кристаллической решёткой, при 400 °C и 2200 МПа переходящей в моноклинную. Содержание 1 Свойства 2 Получение 3 Применение 4 Биологическая роль 4.1 Токсикология 5 Примечания 6 Литература Свойства Борный ангидрид гигроскопичен, он бурно (в мелкодисперсном состоянии) растворяется в воде, образуя вначале различные метаборные кислоты общей формулы ${\displaystyle {\ce {(HBO2)_n}}}$. Дальнейшее оводнение приводит к образованию ортоборной кислоты ${\displaystyle {\ce {H3BO3}}}$. Расплавленный ${\displaystyle {\ce {B2O3}}}$ хорошо растворяет оксиды многих элементов. С оксидами металлов образует соли бораты. ${\displaystyle {\ce {B2O3}}}$ является кислотным ангидридом, проявляя также очень слабые признаки амфотерности: ${\displaystyle {\mathsf {2B_{2}O_{3}+P_{4}O_{10}\rightarrow 4BPO_{4}}}}$ ${\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+3H_{2}O\rightarrow 2H_{3}BO_{3}}}}$ С соляной кислотой реагирует при нагревании (${\displaystyle {\ce {t>100^{\circ }C}}}$): ${\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {t^{\circ }\ }}\ 2BCl_{3}+3H_{2}O}}}$ Сам оксид бора не восстанавливается углеродом даже при температуре белого каления, однако разлагается, если одновременно ввести в реакцию вещества, способные заместить кислород (хлор или азот): ${\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+3C+3Cl_{2}\rightarrow 2BCl_{3}+3CO}}}$ При нагревании оксида бора с элементарным бором выше 1000о в парах существуют термически устойчивые линейные молекулы O=B—B=O. При быстром охлаждении паров ниже 300 °C может быть получен белый твёрдый полимер состава ${\displaystyle {\ce {(B2O2)_n}}}$, не имеющий определённой точки плавления и сильно реакционноспособный. Под давлением в 60 тыс. ат. и температуре 1500 °C оксид бора взаимодействует с элементарным бором по реакции: ${\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+4B\rightarrow 3B_{2}O}}}$ Этот низший оксид бора имеет графитоподобную слоистую структуру. Получение Образуется при нагревании бора в атмосфере кислорода или на воздухе ${\displaystyle {\mathsf {4B+3O_{2}\rightarrow 2B_{2}O_{3},}}}$ А также при обезвоживании борной кислоты: ${\displaystyle {\mathsf {2H_{3}BO_{3}\rightarrow B_{2}O_{3}+3H_{2}O.}}}$ Применение Флюсы для стекла и эмали. Исходный материал для синтеза других соединений бора, таких как карбид бора. Добавка, используемая в стекловолокне (оптических волокнах). Используется в производстве боросиликатного стекла. Используется в качестве кислотного катализатора в органическом синтезе. Биологическая роль Токсикология Оксид бора B2O3 (сесквиоксид бора; ангидрид борной кислоты) по степени воздействия на организм человека относится к веществам 3-го класса опасности ("умеренно-опасное" химическое вещество). Высокотоксичен для насекомых. Предельно допустимая концентрация оксида бора в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м. Реактив пожаро- и взрывобезопасен. Вдыхание пыли оксида бора, судя по всему, может вызвать раздражение слизистых оболочек. В больших концентрациях оксид бора может обладать гонадотропным или гепатотоксическим действием. Примечания High temperature corrosion and materials chemistry: proceedings of the Per Kofstad Memorial Symposium. Proceedings of the Electrochemical Society (англ.). — The Electrochemical Society, 2000. — P. 496. — ISBN 1-56677-261-3. 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0060.html David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5 Литература Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994 Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963