硼的用途性能特性都有哪些
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-12-15分類(lèi):催化劑及助劑瀏覽:664
一、硼的用途性能特性都有哪些
構(gòu)成生命
硼元素是核糖核酸形成的必需品,而核糖核酸是生命的重要基礎(chǔ)構(gòu)件。夏威夷大學(xué)宇航局天體生物學(xué)研究所的博士后研究員詹姆斯-斯蒂芬森稱(chēng):“硼對(duì)于地球上生命的起源可能很重要,因?yàn)樗梢允购怂岱€(wěn)定,核酸是核糖核酸的重要成分。在早期生命中,核糖核酸被認(rèn)為是脫氧核糖核酸的信息前體。
工業(yè)用途
硼是一種用途廣泛的化工原料礦物,主要用于生產(chǎn)硼砂、硼酸和硼的各種化合物以及元素硼,是冶金、建材、機(jī)械、電器、化工、輕毛、核工業(yè)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等部門(mén)的重要原料。時(shí)下,硼的用途超過(guò)300種,其中玻璃工業(yè)、陶瓷工業(yè)、洗滌劑和農(nóng)用化肥是硼的主要用途,約占全球硼消費(fèi)量的3/4。中國(guó)硼礦資源雖然豐富,但是硼礦產(chǎn)品不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求,2007年國(guó)內(nèi)硼砂產(chǎn)量約為40萬(wàn)噸,進(jìn)口硼礦產(chǎn)品64.87萬(wàn)噸,大量依賴(lài)進(jìn)口,因此充分了解世界硼礦產(chǎn)品市場(chǎng)情況就顯得相當(dāng)重要。
單質(zhì)硼用作良好的還原劑,氧化劑,溴化劑,有機(jī)合成的摻合材料,高壓高頻電及等離子弧的絕緣體,雷達(dá)的傳遞窗等。
硼是微量合金元素,硼與塑料或鋁合金結(jié)合,是有效的中子屏蔽材料;硼鋼在反應(yīng)堆中用作控制棒;硼纖維用于制造復(fù)合材料等;含硼添加劑可以改善冶金工業(yè)中燒結(jié)礦的質(zhì)量,降低熔點(diǎn)、減小膨脹,提高強(qiáng)度硬度。硼及其化合物也是冶金工業(yè)的助溶劑和冶煉硼鐵硼鋼的原料,加入硼化鈦、硼化鋰、硼化鎳,可以冶煉耐熱的特種合金;建材。硼酸鹽、硼化物是搪瓷、陶瓷、玻璃的重要組分,具有良好的耐熱耐磨性,可增強(qiáng)光澤,調(diào)高表面光潔度等。[7]
硼酸,硼酸鋅可用于防火纖維的絕緣材料,是很好的阻燃劑,也應(yīng)用于漂白、媒染等方面;偏硼酸鈉用于織物漂白。此外,硼及其化合物可用于油漆干燥劑,焊接劑,造紙工業(yè)含汞污水處理劑等。[8]
硼做為微量元素存在于石英礦中,在高純石英砂的提純工藝中,如何盡量的降低B含量成為工藝關(guān)鍵。B的存在使得石英的熔點(diǎn)降低,制得的石英坩堝使用次數(shù)降低,使得單晶硅生產(chǎn)成本升高。
生理功能
有關(guān)硼的吸收代謝科學(xué)界了解得并不充分,硼在膳食中很容易吸收,并大部分由尿排出,在血液中是與氧結(jié)合,為H?BO?或B(OH)?一,硼酸與有機(jī)化合物的羥基形成酯化物。動(dòng)物與人的血液中硼的含量很低,并與膳食中鎂的攝入有關(guān),鎂攝入低時(shí),血液中硼的含量就增加。硼可在骨中蓄積,但尚不清楚是何種形式。
硼普遍存在于蔬果中,是維持骨的健康和鈣、磷、鎂正常代謝所需要的微量元素之一。對(duì)停經(jīng)后婦女防止鈣質(zhì)流失、預(yù)防骨質(zhì)疏松癥具有功效,硼的缺乏會(huì)加重維生素D的缺乏;另一方面,硼也有助于提高男性睪丸甾酮分泌量,強(qiáng)化肌肉,是運(yùn)動(dòng)員不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素。硼還有改善腦功能,提高反應(yīng)能力的作用。雖然大多數(shù)人并不缺硼,但老年人有必要適當(dāng)注意攝取。
硼的生理功能還未確定,存在兩種假說(shuō)解釋硼缺乏時(shí)出現(xiàn)的明顯而不同的反應(yīng),以及已知硼的生化特性。一種假說(shuō)是,硼是一種代謝調(diào)節(jié)因子,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制一些關(guān)鍵酶的反應(yīng),來(lái)控制許多代謝途徑。另一種是,硼具有維持細(xì)胞膜功能穩(wěn)定的作用,因而,它可以通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)性陰離子或陽(yáng)離子的跨膜信號(hào)或運(yùn)動(dòng),來(lái)影響膜對(duì)激素和其他調(diào)節(jié)物質(zhì)的反應(yīng)。
植物生理
硼是高等植物特有的必需元素,而動(dòng)物、真菌與細(xì)菌均不需要硼。硼能與游離狀態(tài)的糖結(jié)合,使糖容易跨越質(zhì)膜,促進(jìn)糖的運(yùn)輸。植物各器官間硼的含量以花最高,花中又以柱頭和子房最高。硼對(duì)植物的生殖過(guò)程有重要的影響,與花粉形成、花粉管萌發(fā)和受精有密切關(guān)系。缺硼時(shí),花藥和花絲萎縮,花粉發(fā)育不良。油菜和小麥出現(xiàn)的“花而不實(shí)”現(xiàn)象與植物硼酸缺乏有關(guān)。缺硼時(shí)根尖、莖尖的生長(zhǎng)點(diǎn)停止生長(zhǎng),側(cè)根、側(cè)芽大量發(fā)生,其后側(cè)根、側(cè)芽的生長(zhǎng)點(diǎn)又死亡,從而形成簇生狀。甜菜的褐腐病、馬鈴薯的卷葉病和蘋(píng)果的縮果病等都是缺硼所致。
二、過(guò)硼酸鈉的工業(yè)制法
化學(xué)合成法為將固體氫氧化鈉溶解后,與硼砂溶液混合,并用濃縮過(guò)的母液調(diào)節(jié)其溶液濃度為26°Bé,充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)過(guò)濾除去不溶物,得偏硼酸鈉溶液,打入反應(yīng)器中,用母液調(diào)節(jié)成適宜的濃度后加入硅酸鎂穩(wěn)定劑,然后加入雙氧水,控制雙氧水的流量,在溫度不超過(guò)35℃條件下進(jìn)行反應(yīng)。待反應(yīng)完成后,冷卻結(jié)晶,離心分離,干燥,制得過(guò)硼酸鈉成品。
三、偏硼酸鈉溶液
密度1.74(四水),2.464(無(wú)水)熔點(diǎn)(℃)966(無(wú)水)性狀無(wú)色三斜晶系結(jié)晶(無(wú)水物是白色粒狀晶體)。溶解情況易溶于水,不溶于醇,在水中強(qiáng)烈水解而使水溶液呈強(qiáng)堿性。
四、一個(gè)化學(xué)問(wèn)題
鋁酸鈉化學(xué)式為Na2Al2O4或 NaAlO2白色粉末,熔點(diǎn)1650度溶于水。由鋁土礦與碳酸鈉共熱后,用水萃取,或金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液中而制得。
偏鋁酸鈉是科學(xué)上的一類(lèi)分類(lèi)名稱(chēng),同時(shí)是一種鈉鹽,化學(xué)詞典上,確找不到‘因?yàn)闆](méi)有多少實(shí)際上的用途”。因?yàn)閷?shí)際上氫氧化鋁就是鋁酸請(qǐng)見(jiàn)下式:H3AlO3===Al(OH)3. Al(3+)+3OH(-)====Al(OH)3===H3AlO3===AlO2(-)+H2O+H(+)(注意力集中;括號(hào)中的加、減號(hào)都為上標(biāo)),其中AlO2(-)就是偏鋁酸根。生成偏鋁酸鈉的方法很多(1)金屬鋁和稀氫氧化鈉反應(yīng)(加熱):2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2
(2)三水氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng):
Al2O3*3H2O+2NaOH===2NaAlO2+4H2O
硼酸H3BO3三斜晶體或白色粉末,可用硫酸分解硼鎂礦粉而制得。偏硼酸鈉 白色粒狀晶體外形像砂糖。由硼鎂礦經(jīng)煅燒粉碎后,用30%燒堿溶液加熱分解,再經(jīng)過(guò)濾、濃縮、冷卻、結(jié)晶成制得。
有偏鋁酸鹽!
我們的化學(xué)課本上就有講到
AL2O3是兩性氧化物,能和酸反應(yīng)也可以和堿反應(yīng)
和NAOH反應(yīng)后生成NaAlO2和水
至于硼酸鈉……
我想他們?cè)谕蛔澹颊齼r(jià),應(yīng)該有差不多的性質(zhì)吧,應(yīng)該也有硼酸鈉
很簡(jiǎn)單,其實(shí)在化學(xué)結(jié)構(gòu)測(cè)定事發(fā)現(xiàn)你所說(shuō)的偏鋁酸是不存在的,實(shí)際結(jié)構(gòu)是 [Al(oH)4]- 這樣的配合物,為了簡(jiǎn)寫(xiě),去掉了兩個(gè)H2O,是高中的寫(xiě)法。偏硼酸就是硼酸脫去了一個(gè)H20,的確存在。在大學(xué)課本里,沒(méi)有偏鋁酸的說(shuō)法,不過(guò)高中還是湊合叫吧,其實(shí)是錯(cuò)的。
H3AlO3叫鋁酸,那么鋁酸鹽就存在,只是易脫水變成偏鋁酸鹽
偏硼酸鈉是Na2BO2,硼酸根是2價(jià)
你的字典…………
酸的命名--
高,(正),亞,次--按照化合價(jià)高到低
有一種--正 如醋酸
兩種--正,亞 如硫酸,亞硫酸
三種--正,亞,次 如H3PO4 H3PO3 H3PO2
正酸失去一分H2O叫偏*酸.
Al(OH)3既是酸也是堿.習(xí)慣用堿式說(shuō)法罷了.
就應(yīng)付高考而言.
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