బోరాక్సు
బోరాక్సు ఒక ముఖ్యమైన బోరాన్ రసాయన సంయోగ పదార్ధం. ఇది ఘనరూప సంయోగ పదార్థము.ఇది ఒక ఆకర్బన సంయోగ పదార్ధం.బోరాక్సు అనునది బోరిక్ఆమ్లం యొక్క లవణం.ఒక ఖనిజం కూడా[4]. దీనిని సోడియం బోరేట్, సోడియం టెట్రాబోరేట్ మరియు డైసోడియం టెట్రాబోరేట్ అనికూడా పిలుస్తారు.పొడిగా చేసిన బోరాక్సుతెల్లగా వుండును.ఇది నీటిలో త్వరగా సులభంగా కరుగును.బోరాక్సు సోడియం,బోరాన్ మరియు ఆక్సిజన్ పరమాణు సమ్మేళనం వలన ఏర్పడినది.
బోరాక్సును తెలుగులో వెలిగారం లేదా టంకణం అని పిలుస్తారు.
ఆంగ్లంలో బోరాక్సు (Borax) అనేపదం పాత ఫ్రెంచి లోని boras, bourras. పదం నుండి వచ్చినట్లుంది.అరబిక్ మరియు స్పానిష్ borrax (> borraj)పదం,మరియు ఇటాలియన్ పదం borrace గా 9 శాతబ్దిలో వాడుకలో ఉంది.అరేబియన్ పదం بورق bauraq/bwrk ("natron") ను కూడా బోరాక్సుకు పర్యాయ పదంగా వాడేవారు.అరబిక్ పదం నిజానికి పర్షియన్ పదం būrah (بوره "borax")నుండి ఏర్పడి వుండవచ్చును.అరబిక్ లో būraq (بورق)అనగా తెల్లని అని అర్థం. అలాగే బోరాక్సుకు మరో పర్యాయ పదమైన tincal సంస్కృతంనుండి వచ్చింది.
టిబెట్,పర్షియా లేదా మిగతా ఆసియా దేశ మడుగులు/సరస్సుల నిక్షేపాల (deposits) నుండి సేకరించిన ముడి ఖనిజ రూప, ముడి బోరాక్సును (శుద్ధికరించుటకు ముందు) tincal /ˈtɪŋkəl/ "tinkle లేదా tincar /ˈtɪŋkər/ "tinker"అనేవారు.ఈ పదం17 వ శతాబ్దిలో ఉర్దూ/పర్షియన్/అరబ్బిక్ పదం tinkār/tankārనుండి, మలేషియానుండి tingkal పదాలు తరువాత అదే పేరుతో ఇంగ్లీషులో స్థిరపడినవి.
బోరాక్సును మొదట 8 శతాబ్ది కాలంలో టిబెట్ లోని ఎండిన సరస్సు గర్భములో గుర్తించారు[5].అక్కడి నుండి సిల్కు రోడ్డు ద్వారా అరేబియన్ ద్వీపకల్పం చేరినది.19 వశతాబ్దిలో ఫ్రాంకిస్ మరియన్ స్మిత్ యొక్క ఫసిఫిక్ కోస్ట్ బోరాక్సు కంపెని ద్వారా అధిక ప్రమాణంలో ఉత్పత్తి చెయ్యబడి, సామాన్య అందుబాటులోకి వచ్చింది.
రుతు సంబంధి, సమయానుగుణ సరస్సు లలోని,చెరువు లలోని నీరు ఇగిరి పోయినపుడు సరస్సులోని చెరవుల అడుగున బోరాక్సు నిక్షెపాలు స్వాభావికంగా ఏర్పడును.ఇలా సరస్సులు ఇంకడంవలన టర్కీ,బోరోన్,కాలిఫోర్నియాలలోసరసులు ఇంకినపుడుఅడుగున ఏర్పడినవి.అలాగే ఆగ్నేయ అమెరికా రాష్ట్రాల సరస్సులలలో కుడా లభిస్తుంది. అలాగే చిలీ లోని అటకామా ఎడారిలో కూడా గుర్తించారు.కొత్తగా బొలీవియా,టిబెట్,మరియు రొమేనియాలలో గుర్తించారు.అలాగే బోరాన్ సంయోగ పదార్థాలనుండి కూడా సంశ్లేషణ చేయుదురు.ప్రకృతిసిద్దంగా లభించు బోరాక్సును పునఃస్ఫటికీకరణము ద్వారా శుద్ధికరిస్తారు.
బోరాక్సుఅనార్ద్ర, ఆర్ద్రరూపాల్లో బోరాక్సు అనేపేరు మీద లభిస్తున్నది.అందులో కొన్ని:
1.అనహైడ్రస్ బోరాక్సు/అనార్ద్ర బోరాక్సు, రసాయన ఫార్ములా:Na2B4O7.ఈ సమ్మెళన పదార్థంలో ఎటువంటి జలబిందువులు లేవు.జల బిందు సంయోజితం కాదు. 2.బోరాక్సు పెంటాహైడ్రేట్,5జలబిందువు/జలాణువులున్న సంయోగ పదార్ధం.రసాయన ఫార్ములా:Na2B4O7•5H2O 3.బోరాక్సు డెకాహైడ్రేట్,10 జలబిందువు/జలాణువులున్న సంయోగ పదార్ధం. రసాయన ఫార్ములా:Na2B4O7•10H2O
పది జలాణువులున్నఆర్ద్ర సంయోగ పదార్థాన్ని సాధారణంగ బోరాక్సు అని వ్యవహరిస్తున్నారు.నిజానికి 10 జలాణువులున్న బోరాక్సు ఫార్ములాను Na2B4O7•10H2O.గా చూపించినప్పటికి నిజానికి దీన్నిNa2[B4O5 (OH)4]•8H2O గా చూపించటం కరెక్టు. ఎందుకనగా బోరాక్సు [B4O5 (OH)4]2− అయానును కలగి ఉంది.
ఇది తెల్లని ఘనరూప పదార్థం.బోరాక్సుఅనార్ద్ర, ఆర్ద్రరూపాల్లో లభిస్తుంది.[6]
అనార్ద్ర బోరాక్సు అణుభారం 201.22 గ్రాములు/మోల్[7].పది జలాణువులున్న బోరాక్సు అణుభారం381.38 గ్రాములు/మోల్[8]
25°C వద్ద బోరాక్సు సాంద్రత 1.715 గ్రాములు/సెం.మీ3[6]
అనార్ద్ర బోరాక్సు ద్రవీభవన స్థానం 743°C (1,369°F;1,016 K)
బోరాక్సు బాష్పీభవన స్థానం 1,575°C (2,867°F; 1,848 K)
బోరాక్సును సులభంగా బోరిక్ ఆమ్లం గాను మరియు ఇతర బోరేట్‌గా పరివర్తించవచ్చును.బోరాక్సు హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంతో రసాయనచర్య వలన బోరిక్ ఆమ్లం ఉత్పత్తి అగును.
Na2B4O7•10H2O + 2 HCl → 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5 H2O
బోరాక్సును మండుతున్న జ్వాలకు చేర్చిన పసుపు,ఆకుపచ్చ రంగులను వెదజల్లును. బొరిక్ ఆమ్లాన్ని మెథనాల్‌ జ్వాలనుండి పారదర్శకం పచ్చరంగు వెలువడుటకై ఉపయోగిస్తారు.
బోరాక్సువలన పలు రకాల ఉపయోగాలున్నవి. పలు డిటర్జెంటులలో,కాస్మటిక్‌లలో.మరియు ఎనామిల్ గ్లేజేస్ లో ఉపయోగిస్తారు.జీవ రసాయన శాస్త్రంలో బఫ్ఫర్ ద్రావణం/తటస్థ ద్రావణంగా ఉపయోగిస్తారు. అగ్ని/జ్వాల విలంబిని/నిరోధిని ( fire retardant)గా ఉపయోగిస్తారు.యాంటి ఫంగల్/శిలింధ్ర విరోధిని గాను,ఫైబరు గ్లాస్ నిర్మాణంలో ఉపయగిస్తారు.లోహసంగ్రహణలో ( metallurgy) లో పూరకంగా వాడెదరు. అలాగే బోరాన్ సంయోగ పదార్థాల ఉత్పత్తిలో పూర్వగామి (precursor)గా ఉపయోగిస్తారు.అంతియే కాదుబోరిక్ ఆమ్లంగా క్రిమి/కీటకనిరోధినిగా వాడెదరు.బంగారు ఖనిజం నుండి కొన్ని సందర్భాలలో విషపూరితమైన పాదరసం బదులుగా బోరాక్సు పద్ధతిలో బంగారు లోహ సంగ్రహణ చేస్తారు.1900 లో పిలిప్పిన్స్లోని కొన్ని ప్రాంతాల్లో బోరాక్సును బంగారు సంగ్రహానికి వాడినట్లు తెలుస్తున్నది.బొద్దింకలు,చీమలు,నీటి పురుగుల వంటి వాటిని నియంత్రణకు సమానభాగం చక్కెరతో కలిపి/మిశ్రమం ఉపయోగిస్తారు[9]
స్పటిక జలబిందువుల సంఖ్య వ్యత్యాసమున్న పలుఆర్ద్రబోరాక్సు సంయోగ పదార్థాలను బోరాక్సు అని వ్యవహరించినను,ముఖ్యంగా పది జలబిందువులున్న (డెకా హైడ్రెట్) ఆర్ద్ర సంయోగ పదార్థాని సాధారణంగా బోరాక్సుగా వ్యవరిస్తారు.వాణిజ్య పరంగా విక్రయించు బోరాక్సు పాక్షిక అనార్ద్ర/నిర్జల రూపంలో ఉండును.
బోరేట్ అయానులను (బోరిక్ఆమ్ల రూపంలో లభించు)జీవరసాయన మరియు రసాయన ప్రయోగ శాలల్లో తటస్థ ద్రావణాలను (buffer solutions)చేయుటకు ఉపయోగిస్తారు.
బోరాక్సు అయానులు నేరుగా కఠినత్వకేటాయానుల పైపెద్దగా ప్రభావం చుపకున్నాను,దీనిని ఉపయోగిస్తారు.బోరాక్సుతో నీటిని సాధు (soft) జలంగా మార్చు ఫార్ములా
Ca2+ (aq) + Na2B4O7 (aq) → CaB4O7 (s)↓ + 2 Na+ (aq) Mg2+ (aq) + Na2B4O7 (aq) → MgB4O7 (s)↓ + 2 Na+ (aq)
నీటిలోని కాల్షియం,మరియు మాగ్నిషియం కేటయానులను బోరాక్సు గ్రహించి సోడియం అయానులను నీటికి బడలాయించును.సోడియం అయానుల వలన నీటికి కఠినత్వం కలగదు
బోరాక్సు మరియు అమ్మోనియం క్లోరైడ్ మిశ్రమాన్ని ఇనుము మరియు ఉక్కు లోహాలను వెల్డింగు చేయునపుడు పూరకంగా ఉపయోగిస్తారు.ఈ మిశ్రమం అనవసరమైన ఐరన్ ఆక్సైడ్ ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రతను తగ్గింస్తుంది.బంగారు వెండి ఆభరణాలను అతుకుటకు బోరాక్సును నీటితో కలిపి అతుకుపూరకంగా ఉపయోగిస్తారు. అలాగే తరచుగా ఫోర్జ్ వెల్డింగు చెయ్యుటకు బోరాక్సును పూరకంగా వాడెదరు.
చిన్న తరహ/లఘు బంగారు సంగ్రహణగనుల్లో పాదరసం బదులు బోరాక్సును ఉపయోగిస్తారు.ఈ పద్ధతిని బోరాక్సు ప్రక్రియ అంటారు.ఈ విధానాన్ని పిలిప్పైన్స్ లో వాడారు.
కొన్ని దేశాల్లో ఈ రసాయన పదార్థాన్ని నిల్వవుంచు పదార్థాలలో ఆదరువుగా వాడెదరు.అక్కడ దీని E నంబరు E285, కానిఅమెరికా,థాయలాండ్ వంటి దేశాలలో దిన్ని ఆహార పదార్థాలలో వాడకాన్ని నిషేధించాయి.
ఎనామిల్ గ్లేజేస్‌లో వాడెదరు గాజు ఉత్పత్తి,మృణ్మయకళ (pottery), మరియు పింగాణీ పరిశ్రమలలో (ceramics) ఉపయోగిస్తారు. ఉన్ని మీద చిమటల దాడిని నివారించుటకు 10% ద్రవణంగా వాడెదరు. ఫ్లోరైడ్ వలన కల్గిన విష ప్రభావాన్ని హరించుటకు. పాముల చర్మాలను తయారులో క్యూరింగ్ కారకంగా . నీటిఈత కొలనులో pH (ఉదజని సూచిక)ను నియంత్రణ కై బోరాక్సును ఉపయోగిస్తారు. బోరాన్ లోపమున్న నేలల్లోఉద్యానవనాల్లో బోరాక్సును మైక్రో న్యుట్రియంట్ ఎరువుగా వాడెదరు.ముఖ్యంగా ఆపిల్,క్యాబేజి,ఉల్లిగడ్దలు,మొక్కజొన్న,క్యారెట్లు పండునేలల్లో బోరాన్ అవశ్యకత వున్న నేలల్లో[10]
బోరాక్సు అంతగా విష ప్రభావమున రసాయనంకాదు. ఎలుక లమీద దీర్ఘకాలలిక అధిక మోతాదు వలన ప్రభావం వుంది కాని మనషుల మీద ఈ విష ప్రభావం అంతగా వుండే అవకాశం లేదు
వర్గం:రసాయన శాస్త్రం వర్గం:రసాయన సమ్మేళనాలు వర్గం:బోరాన్ సమ్మేళనాలు వర్గం:అకర్బన సమ్మేళనాలు