Oxid boritý - Boron trioxide
![Krystalová struktura B2O3 [1]](https://wikipedia.org/wiki/File:B2O3powder.JPG)
|
|
|
|
| Jména | |
|---|---|
| Ostatní jména
oxid boritý, oxid diboritý, oxid boritý, oxid boritý, boria
anhydrid kyseliny borité |
|
| Identifikátory | |
|
3D model ( JSmol )
|
|
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA |
100.013.751 
|
| Číslo ES | |
| 11108 | |
|
PubChem CID
|
|
| Číslo RTECS | |
| UNII | |
|
Řídicí panel CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Vlastnosti | |
| B 2 O 3 | |
| Molární hmotnost | 69,6182 g / mol |
| Vzhled | bílá, sklovitá pevná látka |
| Hustota | 2,460 g / cm 3 , kapalina; 2,55 g / cm 3 , trigonální; |
| Bod tání | 450 ° C (842 ° F; 723 K) (trigonální) 510 ° C (čtyřboká) |
| Bod varu | 1860 ° C (3380 ° F; 2130 K), sublimuje při 1500 ° C |
| 1,1 g / 100 ml (10 ° C) 3,3 g / 100 ml (20 ° C) 15,7 g / 100 ml (100 ° C) |
|
| Rozpustnost | částečně rozpustný v methanolu |
| Kyselost (p K a ) | ~ 4 |
| -39,0 · 10 −6 cm 3 / mol | |
| Termochemie | |
|
Tepelná kapacita ( C )
|
66,9 J / mol K. |
|
Standardní molární
entropie ( S |
80,8 J / mol K. |
|
Std entalpie
formace (Δ f H ⦵ 298 ) |
-1254 kJ / mol |
|
Gibbsova volná energie (Δ f G ˚)
|
-832 kJ / mol |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | Dráždivý |
| Bezpečnostní list | Viz: datová stránka |
| Piktogramy GHS |
|
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H360FD | |
| P201 , P202 , P281 , P308 + 313 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
| Bod vzplanutí | nehořlavý |
| Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
|
LD 50 ( střední dávka )
|
3163 mg / kg (orální, myš) |
| NIOSH (limity expozice USA pro zdraví): | |
|
PEL (přípustné)
|
TWA 15 mg / m 3 |
|
REL (doporučeno)
|
PEL 10 mg / m 3 |
|
IDLH (okamžité nebezpečí)
|
2000 mg / m 3 |
| Stránka s doplňkovými údaji | |
|
Index lomu ( n ), dielektrická konstanta (ε r ) atd. |
|
|
Termodynamické
údaje |
Fázové chování pevná látka-kapalina-plyn |
| UV , IR , NMR , MS | |
|
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje pro materiály v jejich standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
 ověřit ( co je ?)
  |
|
| Reference Infoboxu | |
Oxid boritý (nebo oxid diboritý ) je jedním z oxidů boru . Je to bílá, sklovitá pevná látka se vzorcem B 2 O 3 . Téměř vždy se vyskytuje jako skelná (amorfní) forma; nicméně, to může být krystalizováno po rozsáhlém žíhání (tj. za prodlouženého tepla).
Skelný oxid boritý (GB 2 O 3 ), předpokládá se, že se skládá z boroxol kroužků , které jsou šestičlenné kruhy složené ze střídajících se 3 souřadnici bor a 2-souřadnic kyslík. Vzhledem k obtížnosti vytváření neuspořádaných modelů při správné hustotě s mnoha boroxolovými kruhy byl tento pohled zpočátku kontroverzní, ale tyto modely byly nedávno konstruovány a vykazují vlastnosti ve vynikající shodě s experimentem. Nyní je známo, z experimentálních a teoretických studií, aby podíl atomů boru patří do boroxol kroužky sklovité B 2 O 3, se pohybuje mezi 0,73 a 0,83, 0,75 ( 3 / 4 ), což odpovídá poměru 1: 1 mezi kruhové a jiné než kruhové jednotky. Počet boroxolových kruhů se v kapalném stavu s rostoucí teplotou snižuje.
Krystalická forma (α-B 2 O 3 ) (viz struktura v infoboxu) se skládá výhradně z trojúhelníků BO 3 . Tento trigonální, křemen, jako síť podstupuje coesite -jako transformace do monoklinické p-B 2 O 3 v několika GPa (9,5 GPa).
Příprava
Bor oxid se vyrábí zpracováním borax s kyselinou sírovou ve fúzním peci . Při teplotách nad 750 ° C se roztavená vrstva oxidu boritého odděluje od síranu sodného . Poté se dekantuje, ochladí a získá se v čistotě 96–97%.
Další metodou je zahřívání kyseliny borité nad ~ 300 ° C. Kyselina boritá bude zpočátku rozkládat na páru, (H 2 O (g) ) a metaboritou kyselina (HBO 2 ) při teplotě okolo 170 ° C, a dále zahřívání nad 300 ° C, bude produkovat více páry a oxid boritý. Reakce jsou:
- H 3 BO 3 → HBO 2 + H 2 O
- 2 HBO 2 → B 2 O 3 + H 2 O
Kyselina boritá jde bezvodý mikrokrystalické B 2 O 3, ve vyhřívaném vířivém loži. Pečlivě řízená rychlost ohřevu zamezuje lepení při vývoji vody. Roztavený oxid boritý napadá silikáty. Vnitřně grafitizované zkumavky pomocí acetylenového tepelného rozkladu jsou pasivovány.
Krystalizace roztaveného α-B 2 O 3 při okolním tlaku je silně kineticky nepříznivá (porovnejte hustotu kapaliny a krystalu). Prahové podmínky pro krystalizaci amorfní pevné látky jsou 10 kbar a ~ 200 ° C. Navrhovaná krystalová struktura v enantiomorfních prostorových skupinách P3 1 (# 144); P3 2 (# 145) (např. Y-glycin) byl revidován na enantiomorfní prostorové skupiny P3 1 21 (# 152); P3 2 21 (# 154) (např. Α-křemen).
Oxid boritý se také vytvoří, když diboran (B 2 H 6 ) reaguje s kyslíkem ve vzduchu nebo stopovými množstvími vlhkosti:
- 2B 2 H 6 (g) + 3O 2 (g) → 2B 2 O 3 (s) + 6H 2 (g)
- B 2 H 6 (g) + 3H 2 O (g) → B 2 O 3 (s) + 6H 2 (g)
Aplikace
- Tavidlo pro sklo a smalty
- Výchozí materiál pro syntézu dalších sloučenin boru , jako je karbid boru
- Přísada používaná ve skleněných vláknech ( optická vlákna )
- Složka použitá při výrobě borosilikátového skla
- Inertní krycí vrstva v procesu Czochralski v zapouzdření kapaliny pro výrobu monokrystalu arsenidu gália
- Jako kyselý katalyzátor v organické syntéze