سدیم بوروهیدرید یک ماده بسیار واکنش پذیر است. مطالعه خواص آن امکان غنی سازی قابل توجهی شیمی آلی و معدنی با اطلاعات و همچنین حل تعدادی از مسائل مهم تحلیلی را فراهم کرد. این ترکیب یکی از صنعتی‌ترین ترکیبات در بین تمام بوروهیدریدهای فلزات قلیایی خاکی است.
توضیحات کلی
سدیم بوروهیدرید یک ماده کریستالی بی رنگ و بی بو است. برخلاف سایر بوروهیدریدهای فلز قلیایی، در هوا و آب نسبتاً پایدار است. این به دلیل استفاده گسترده از آن در صنایع شیمیایی است.
فرمول تجربی سدیم بوروهیدرید این است: NaBH4.
خواص فیزیکی
این ترکیب دارای خواص فیزیکی زیر است:
- نقطه ذوب - 500 درجه سانتیگراد؛
- نوع شبکه کریستالی - سنگونی مکعبی؛
- وزن مولکولی - 37، 843 a.u. e. m.;
- چگالی - 1.08 کیلوگرم در متر 3;
- هیگروسکوپی – بالا؛
- رسانایی الکتریکی بالا در محلول با آمونیاک و دیگلیم.
خواص شیمیایی
خواص شیمیایی اصلی سدیم بوروهیدرید به شرح زیر است:
- حلالیت خوب در آب، الکل ها، آمونیاک مایع، مشتقات آمونیاک و اکسواسیدها؛ بد - در دی اتیل اتر، ترکیبات هیدروکربنی؛
- در محلول های غیر آبی، واکنش تبادلی با هالیدهای لیتیوم، منیزیم، باریم، آلومینیوم مشاهده می شود؛
- از آب ماده به شکل دی هیدرات NaBH4-2H2O;
- هنگام واکنش با نیتروژن، آمونیاک کاهش می یابد؛
- خشک کردن دی هیدرات فقط در خلاء قابل انجام است؛
- در واکنش با دی متیل فرمامید، استامید، تشکیل solvats رخ می دهد.
متبلور می شود.
این ماده بسیار واکنش پذیر و کاهش دهنده است. نوع دوم فرآیند با پارامترهای مختلف همراه است:
- بدون حلال؛
- در محلول های آبی؛
- در محیط های ارگانیک؛
- در محلول‌هایی با طیف وسیعی از شاخص اسید-باز.
دریافت
این ترکیب به روش های مختلفی سنتز می شود. انواع اصلی واکنش ها در زیر توضیح داده شده است:
دیبوران با هیدرید یا متیلات سدیم:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 ،
3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
دی متوکسی بوران باتری متوکسی بورو هیدرید سدیم:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
هیدرات سدیم با اتیل بور اتر:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
هیدرات سدیم با تری کلرید بور یا انیدرید بوریک:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX،
X=Cl, 1/2O.
ماده فنی حاصل با استخراج یا تبلور مجدد از حلال های مختلف خالص می شود.
برنامه
سدیم بوروهیدرید برای اهداف زیر استفاده می شود:
- سنتز معدنی و آلی خوب؛
- دستیابی به لایه های فلزی؛
- مطالعه ساختار مواد؛
- تعیین سینتیک واکنش های شیمیایی؛
- دستیابی به بوروهیدریدهای سایر فلزات و مشتقات آنها؛
- بازسازی فلزات گرانبها (پلاتین، پالادیوم، نقره، طلا) از محلول‌های آبی پسماند، که محصولات آنالیز آزمایشگاهی یا تولید صنعتی هستند؛
- دستیابی به هیدروژن گازی خالص؛
- فوم کردن مواد مصنوعی بر پایه پلی استر، پلی وینیل الکل و فوم؛
- سنتز ترکیبات بور (دیبوران، تری یدید بور، هیدرازین منوبوران، اتیلامین بوران، سدیم بوروسولفید و غیره)؛
- به دست آوردن پوشش های عایق حرارت متخلخل.
به عنوان کاتالیزور برای آزادسازی هیدروژن از بوروهیدرید در آب، از قرص های اسید اگزالیک استفاده می شود.اسید سیتریک، اسید سوکسینیک، هیدروسولفات ها، هیدروفسفات ها، کربن پوشش داده شده با نمک های کبالت، پلاتین یا پالادیوم.
پوشش های فلزی
سدیم بوروهیدرید همچنین برای پوشش‌های فلز-بور با عملکرد بالا استفاده می‌شود:
- سختی بالا؛
- مقاوم در برابر سایش؛
- مقاومت در برابر خوردگی؛
- نقطه ذوب بالا.
روش بوروهیدرید امکان تولید پوشش هایی را در دمای پایین (حدود ۴۰ درجه سانتی گراد) بر پایه مس، نقره، طلا، آهن، نیکل، کبالت، پالادیوم، پلاتین و سایر فلزات فراهم می کند. می توان از اجزای مختلف (سولفیت ها، سولفیت ها، تیوسولفات ها) به عنوان افزودنی استفاده کرد که به دست آوردن آلیاژهای دو و سه جزئی با خواص جدید امکان پذیر است.
