Тетраборат натрия

Тетрабора́т на́трия(«бура́», «боракс» (отлат.borax), натрий тетраборнокислый) —неорганическое соединение,натриеваясольборной кислотыс химической формулойNa2B4O7{\displaystyle {\ce {Na2B4O7}}}, наиболее распространённое и используемое соединениебора, образует несколькокристаллогидратов, широко применяется в промышленности.
Существуют многочисленные минералы, содержащие тетраборат натрия. К ним относятся:
Имеет две метастабильные модификации: β и γ. β-модификация является ромбической с температурой плавления664 °C,γ-модификация — моноклинная с температурой плавления710 °C.Температура кипения —1575 °C.При быстром охлаждении расплава образуетсяаморфнаястекловидная масса с плотностью2,36 г/см. При медленном охлаждении образуется α-форма (ромбические кристаллы).
Растворимость в воде составляет3,2 г /100 мл(при25 °C),10,5 г / 100 мл(при50 °C),вэтаноле—0,05 г / 100 г(при25 °C),ацетоне—0,006 г / 100 г(при 25 °C), не растворим вдиэтиловом эфиреиглицерине. Реагирует сметаноломпри растворении с образованиембороорганических соединений.
Образует несколько кристаллогидратов с разным содержанием воды. Эти кристаллогидраты и безводный тетраборат натрияNa2B4O7{\displaystyle {\ce {Na2B4O7}}}обычно называют «бура́». Примеры кристаллогидратов:
Однако наиболее часто «буро́й» называют декагидратNa2B4O7⋅10H2O{\displaystyle {\ce {Na2B4O7.10H2O}}}. Эта соль представляет собой прозрачные кристаллы с молярной массой381,43 г/моль,имеющие хорошую растворимость в тёплой воде. При нагревании свыше400 °Cполностью теряет кристаллизационную воду.
Так как тетраборат натрия является солью слабой кислоты и сильного основания, в водегидролизуется. Водный раствор тетрабората натрия имеет щелочную реакцию.
Взаимодействует с сильными кислотами, образуя соответствующую соль иборную кислоту:
Многие соли металлов борной кислоты нерастворимы в воде и при взаимодействии в растворе их растворимых солей с тетраборатом натрия образующиеся бораты выпадают в осадок. На этом основано применение буры для «умягчения» воды:
С оксидами многихпереходных металловбура при сплавлении образует разнообразно окрашенные соединения —бораты«перлы буры». По цвету перлов можно судить о качественном химическом составе пробы.
Соединение окрашивает пламя горелки в зелёный цвет (характерная реакция на соединения бора).
Десятиводную сольNa2B4O7⋅10H2O{\displaystyle {\ce {Na2B4O7.10H2O}}}получают из природных минералов, например, буры иликернита, осуществляя их перекристаллизацию. Также для этой цели применяют химическое взаимодействие некоторых природных боратов (ашаритаиулексита) скарбонатомилигидрокарбонатом натрия.
Может быть получен реакцией карбоната натрия и борной кислоты при нагреве, пропусканиемуглекислого газачерез растворметабората натрия.
Тетраборат натрия применяется:
В 1977 году мировое производство тетрабората натрия составило 1,5 млн тонн.
Вещество малотоксично для теплокровных животных,ЛД50длякрыс2,66 г/кг.Пыль может вызывать раздражениеслизистых оболочеки неблагоприятно влияет наорганы дыхания.
Имеются сведения, что вещество снижаетфертильность. По нормам Европейского союза (ЕС) вещества и смеси, импортируемые в ЕС и содержащие буру, с июля 2015 года должны быть маркированы предупреждениями «Может нанести ущерб фертильности» и «Может нанести вред нерожденному ребёнку».
Также указывается, что длительное, в течение 10—15 лет потребление буры в виде пищевых добавок может провоцироватьонкологические заболевания.