Bor sesquioxide | ||
__ B 3+ __ O 2− | ||
Identifikasjon | ||
---|---|---|
Synonymer |
boroksid, diborontrioksid, borseskvioksid, boroksid, borsyreanhydrid |
|
N o CAS | ||
N o ECHA | 100.013.751 | |
N o EC | 215-125-8 | |
PubChem | 518682 | |
SMIL |
O = BIR = O , |
|
InChI |
Std. InChI: InChI = 1S / B2O3 / c3-1-5-2-4 Std. InChIKey: JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N |
|
Utseende | fargeløse til hvite krystaller, ren hvit krystallform. | |
Kjemiske egenskaper | ||
Brute formel |
B 2 O 3 [Isomerer] |
|
Molarmasse | 69,62 ± 0,015 g / mol B 31,06%, O 68,94%, |
|
Fysiske egenskaper | ||
T ° fusjon | 450 ° C , 460 ° C | |
T ° kokende | 1860 ° C | |
Løselighet | 36 g l −1 (vann, 25 ° C ) | |
Volumisk masse | 2,46 g cm −3 | |
Krystallografi | ||
Krystallsystem | ortorombisk | |
Optiske egenskaper | ||
Brytningsindeks | 1,64 1,61 | |
Forholdsregler | ||
SGH | ||
H360FD, P201, P308 + P313,
H360FD : Kan skade fruktbarheten. Kan skade det ufødte barnet. P201 : Få spesielle instruksjoner før bruk. P308 + P313 : Ved påvist eller mistenkt eksponering: kontakt lege. |
||
NFPA 704 | ||
0 2 0 | ||
Transportere | ||
ikke underlagt regulering | ||
Økotoksikologi | ||
DL 50 | 1868 m ^ p g / kg (mus, intraperitoneal) 3.163 mg / kg (mus, oral) |
|
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt. | ||
Den bortrioksyd , eller ved tilpasning av den engelske eller tyske forsker, den diboron trioksyd forenklet av bortrioksyd , er en kjemisk forbindelse med formelen B 2 O 3og utgjør derfor en del av boroksidene . Bor sesquioxide er i form av en hvit krystall, orthorhombic gitter. Det er veldig lett løselig i vann ved 0 ° C , men mer løselig i varmt vann.
Det er en annen polymorf form , som er den vanligste: det er et glasslegemateriale, det vil si et gjennomsiktig, amorft fast stoff , fargeløst til glasslegemet. Imidlertid er det mulig å få det til å krystallisere helt eller delvis etter en tung glødeprosess . Den glassaktige form som har en glassovergangstemperatur mellom 577 ° C og 450 ° C er lettere, med en tetthet på 1,85 g / cm 3 , vil det ikke ha de samme optiske egenskaper (biaksial brytningsindeks på 1,459 og 1,481) og viser en lavere oppløselighet i vann: 1,1 g per 100 g vann ved 0 ° C, men 15,7 g per 100 g vann ved 100 ° C . Det er imidlertid løselig i syre, alkohol ved 95 ° og glyserin eller glyserol.
Dette fargeløse glasslegematerialet finnes i sammensetningen av visse spesielle briller.
Glasslegemet bor sesquioxide eller γ-B 2 O 3er visstnok sammensatt av syklisk boroksol som er sykluser av seks elementer som veksler mellom treverdig bor og toverdig oksygen. Denne teorien er kontroversiell siden ingen modeller ennå har blitt laget av glassholdig bortrioksid som inneholder slike ringer og har riktig tetthet. Syklusene ville danne noen få trekanter av BO 3 men polymeriserer i det vesentlige i form av bånd eller laminatlag.
Den krystallinske form av bortrioksyd eller α-B 2 O 3består utelukkende av trekanter fra BO 3. Denne trigonale strukturen som ligner den trapesformede konfigurasjonen av kvarts, gjennomgår en coesite- lignende transformasjon mot en monoklinisk konfigurasjon i β-B 2 O 3når de utsettes for flere gigapascal ( 9,5 GPa ).
Krystallisering av α-B 2 O 3ved romtemperatur, er kinetisk meget ugunstig, er grensebetingelsene for krystallisering av det amorfe faststoff er 10 kbar og 200 ° C .
Medlemskapet i strukturen til gruppene av enantiomorfer P3 1 (# 144); P3 2 (# 145) (som γ-glycin) er blitt revidert a posteriori, dens struktur tilhører faktisk enantiomorfgruppene P3 1 21 (# 152); P3 2 21 (# 154) (som α-kvarts).
Bortrioksyd produseres ved å behandle boraks med svovelsyre i en smelteovn ved temperaturer over 750 ° C , hvor det er faseseparasjon mellom smeltet boroksid og natriumsulfat . Den erholdte forbindelse, en gang dekantert og avkjølt, har en renhet på rundt 96 til 97%.
En alternativ metode er å oppvarme borsyre til over 300 ° C . Borsyre brytes ned i vann og metaborinsyre (HBO 2) ved 170 ° C og deretter i vann og bortrioksid ved 300 ° C i henhold til følgende reaksjoner:
H 3 BO 3→ HBO 2+ H 2 O2HBO 2→ B 2 O 3+ H 2 OBorsyre tillater dannelse av B 2 O 3 vannfri i mikrokrystallinsk form når du bruker en indirekte oppvarmet tørketrommel med fluidisert seng.
Den isostatiske elastisitetsmodul av β-B 2 O 3er 180 GPa , som er ganske høy, dens Vickers-hardhet så vel som for γ-B 2 O 3som tilsvarer 16 GPa .
Bortrioksid er en syre; det er hygroskopisk og blir til borsyre ved kontakt med vann. Ved reduksjon med magnesium , kalium eller hydrogen er det mulig å få bor .
B 2 O 3+ 3 Mg → 2 B + 3 MgO ( ΔH = -533 kJ )Dette er også hvordan bor ble syntetisert for første gang. I 1808 lyktes de franske kjemikerne Louis Joseph Gay-Lussac og Louis Jacques Thénard å få urent bor ved reduksjon av bortrioksid med kalium. Den første prøven av bor med høy renhet ble oppnådd i 1909 av den amerikanske kjemikeren Ezekiel Weintraub, ved reduksjon av bortrioksid med dihydrogen under en lysbue .
B 2 O 3kan betraktes som ekvivalent med et syreanhydrid. Det reagerer varmt med metalloksider, for eksempel:
B 2 O 3+ CaO → Ca (BO 2 ) 2 farget metaborate
Denne reaksjonen som genererer forskjellige fargede (meta) borater med metalloksider, tilsvarer boraksperletesten. Vi forstår dens rolle som en lodding, ved denne evnen til å innlemme metaller i en forseggjort eller ofte veldig kompleks boratstruktur.
Den har også en grunnleggende karakter med svært sure oksider, av typen P 2 O 5 eller As 2 O 5.
B 2 O 3 + P 2 O 5 → 2 BPO 4