2014-04-19

Борна кислота

2.75 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 2.75 (2 голосів)

Борна кислота

Борна кислота (ортоборна кислота, H3BO3) – безбарвні кристали з триклинною решіткою. Це дуже слабка неорганічна кислота. В природі зустрічається у вигляді мінералу сасоліну, а також у термальних водах і природних розсолах, з яких її екстрагують спиртами чи сумішшю поліолів або сорбують неорганічними і органічними сорбентами.

Історія відкриття

Здавна відома бура, про яку згадується (як про флюс) у творах, які приписуються Геберу. У 1702 році Гомберг нагріванням бури із сірчаною кислотою виділив з неї вільну борну кислоту, яку згодом під назвою «salsedavitum» почали застосовувати у медицині.

Борна кислота: виробництво

З датолітових руд

Датолітова руда містить 45–50% основного мінералу датоліту. Тому її збагачують до вмісту 72–76 % основного компоненту і обробляють сірчаною кислотою. Основна реакція при цьому виглядає так:

2CaO·B2O3·2SiO2·H2O + 2H2SO4 = 2H3BO3 + 2CaSO4·mH2O + 2SiO2·nH2O

В результаті проходження побічних реакцій на виході отримують суміш кремнієвої і борної кислоти. Розділити цю суміш вкрай важко, але можливо.

Технологічний процес виробництва борної кислоти включає наступні стадії:

  • підготовка сировини;
  • приготування суспензії датолітового концентрату;
  • дозування суспензії і сірчаної кислоти;
  • розклад датолітового концентрату;
  • визрівання маси в камері;
  • репульпація та охолодження камерного продукту;
  • вилуговування;
  • нейтралізація;
  • протитокове багатоступінчате фільтрування з проміжними репульпаціями шламу;
  • підкислення розчину і виділення з нього гіпсу;
  • контрольне фільтрування;
  • вакуум-кристалізація;
  • згущення суспензії борної кислоти;
  • фугування і промивка борної кислоти;
  • сушіння;
  • осадження бору з маткових розчинів борної кислоти;
  • фільтрування борату кальцію, його транспортування і дозування на нейтралізацію.

З боратових руд

Боратові руди можна розкласти кислотами або лугами. Відповідно до цього методи їх переробки діляться на кислотні та лужні. Для отримання борної кислоти використовують кислотні методи.

Технологічний процес виробництва борної кислоти з боратових руд здійснюють наступним чином. Руду, що поступає у виробництво і подають в млин мокрого помелу, куди дозують оборотні розчини. Крупність розмеленої руди не перевищує 1 мм. Пульпу розбавляють оборотними розчинами і подають в систему з 4- х послідовно з'єднаних реакторів, куди надходить сірчана кислота. Процес здійснюють при 90–95 °С. Отримана в ході розкладання пульпа з останнього реактора випливає на стрічковий вакуум-фільтр. Осад-шлам промивають на фільтрі гарячою водою, після чого він видаляється гідротранспортом на шламосховище. Фільтрат проходить контрольне фільтрування на фільтрпресі і надходить у систему, що складається з трьох послідовно з'єднаних вaкyyм-кpиcтaлізaтоpів, де охолоджується до 15–20 °С. Для утримання в розчині оксидів заліза і алюмінію, щоб вони не випадали разом з борною кислотою, розчин, що надходить на кристалізацію, повинен бути кислим (0,2–0,6 % вільної сірчаної кислоти). Осаджену борну кислоту відокремлюють центрифугуванням і промивають холодною водою. Вологу борну кислоту сушать у барабанній обертовій сушарці гарячим повітрям при 90–100 °С і упаковують у мішки.

Властивості

При нагріванні борна кислота, так само як і розплавлений борний ангідрид, легко розчиняє оксиди металів з утворенням солей. Вона витісняє леткі кислоти з солей. З кременевою кислотою вона утворює комплексні силікати (боросилікати), які розкладаються соляною кислотою. Тому її використовують в аналітичній хімії для визначення силікатів. А оскільки вона утворює зі спиртами леткі ефіри, то її легко можна видаляти з аналізованої речовини.

При нагріванні борна кислота втрачає воду і переходить у метаборну кислоту HBO2. При розчиненні у воді метаборна кислота відразу ж переходить у орюборну. Подальше відщеплення води при нагріванні приводить до стклоутворення В2О3.

Борна кислота: застосування

Застосовують для отримання спеціального скла, емалей, цементів, флюсів, миючих і косметичних засобів, вогнезахисних складів, як дезінфікуючий і консервувальний засіб, інгібітор корозії, реагент у фотографії, мікродобрива, у виробництві борвмісних сполук.

Великі кількості борної кислоти використовують для приготування бури. Проте головним споживачем борної кислоти є виробництво емалевих виробів. Завдяки дезинфікуючим властивостями борну кислоту застосовують у медицині для присипки ран, просочування перев'язувальних матеріалів і як засіб проти сильної пітливості. Крім того, борна кислота входить до складу різних ліків. При виробництві свічок нею користуються для того, щоб зробити ґніт більш жорстким. Її застосовують для дублення шкір і при виробництві мінеральних фарб.

В медицині

Борну кислоту призначають тільки зовнішньо у вигляді розчинів і мазей. У вигляді 2 %-го водного розчину для промивання очей при кон'юнктивіті або 3 %-го водного розчину як примочки при різних запальних процесах на шкірі. Розчини борної кислоти в спирті (від 0,5 до 3%) використовуються при гострому та хронічному запаленні середнього вуха (отиті ) у вигляді вушних крапель або для змочування спеціальних марлевих джгутиків, що вводяться в слуховий прохід. 10 %-ий розчин борної кислоти в гліцерині застосовують для змазуванні шкіри при її подразненні (наприклад, при пролежнях, попрілостях).

Після операцій на середньому вусі в деяких випадках в слуховий прохід вдувають порошок борної кислоти. 5 %-на борна мазь застосовується при лікуванні педикульозу.

Препарати на основі борної кислоти

Борна кислота випускається у вигляді ряду лікарських форм:

  • спиртовий розчин (від 0,5 % до 5 %) – застосовується у вигляді вушних крапель при запаленні середнього вуха;
  • 10 %-ий гліцериновий розчин борної кислоти – застосовується для лікування попрілостей і пролежнів;
  • лінімент борно-цинковий – застосовується для підсушування при запальних захворюваннях шкіри;
  • 5 %-на борна мазь – застосовується для лікування вошивості.

Крім того, борна кислота входить з складу наступних лікарських препаратів:

  • Теймурової пасти, яка має складний багатокомпонентний склад і застосовується зовнішньо при підвищеній пітливості, попрілості на шкірі;
  • борно-цинко-нафталанової пасти – застосовується як протизапальний засіб при різних мокли запальних процесах на шкірі;
  • салідолової мазі, до складу якої входить борна кислота, «індустріальне» мастило, соснова каніфоль, гідратне вапно, медичний вазелін.

Медичні застереження

Борна кислота здійснює антимікробну дію при мінімальній концентрації 2 %. Для порівняння у перманганату калію ця концентрація складає 0,1 %, етакридину – 0,05, фурациліну – 0,01, а хлоргексидину – лише 0,005 %. Отже , у нас є антисептики, які перевершують кислоту за активністю у 20–400 разів!

Відсутність смаку, запаху та подразнюючої дії створило борній кислоті неправдиву славу нешкідливої речовини. Однак токсикологи показали, що мікроелемент бор відноситься до групи так званих загальноклітинних отрут. Тільки висока стабільність борної кислоти в організмі людини робить її відносно нешкідливою. Але невелика кількість борної кислоти все ж розщеплюється. При гострому отруєнні людей вона вражає мозок, слизові оболонки і шкіру, а при хронічному – кровотворні і статеві клітини.

При нанесенні на шкіру борна кислота легко проникає у кров (особливо у дітей) і надходить у внутрішні органи і тканини, накопичуючись там. Тому при тривалому застосуванні борна кислота може викликати отруєння організму. Ця властивість змусила різко обмежити її застосування, особливо в дитячому віці. Сьогодні борну кислоту як антисептик застосовують тільки для дорослих.

У сільському господарстві

Основне призначення борної кислоти полягає не у підкисленні ґрунту, а у введенні такого важливого мікроелемента як бор. Бор необхідний рослинам протягом усього вегетаційного періоду. При недостачі бору порушується ріст і розвиток органів плодоношення рослин. Підживлення мікродобривом, що містить бор, збільшує врожайність, сприяє збільшенню вмісту цукру, вітаміну С і каротину в плодах, підвищує інтенсивність цвітіння квіткових культур.

 

Читайте також:

 

Коментарі:

blog comments powered by Disqus