போரான் டிரையாக்சைடு

போரான் டிரையாக்சைடு (Boron trioxide) என்பது B2O3.  என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் விவரிக்கப்படும் ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும். டைபோரான் டிரையாக்சைடு, இருபோரான் மூவாக்சைடு என்ற பெயர்களாலும் போரானின் ஆக்சைடுகளில் ஒன்றான இது அழைக்கப்படுகிறது. வெள்ளை நிறத்தில் கண்ணாடி போல ஒரு திண்மமாக இது காணப்படுகிறது, படிக உருவமற்ற இச்சேர்மம் எப்போதும் கண்ணாடி பளபளப்பில் காணப்படுகிறது; இருப்பினும், விரிவான வெப்பமூட்டலுக்குப் பின்னர் போரான் டிரையாக்சைடை படிகமாக்கலாம். 

கண்ணாடி போரான் டிரையாக்சைடு அனேகமாக போராக்சால் வளையங்களால் ஆக்கப்பட்டிருக்கலாம். போராக்சல் என்பது மூன்று ஒருங்கிணைப்பு போரான் மற்றும் இரண்டு ஒருங்கிணைப்பு ஆக்சிசன் அணுக்களாலான ஆறு உறுப்பு வளையங்களாகும். பல போராக்சால் வளையங்களுடன் சரியான அடர்த்தியில் ஒழுங்கற்ற மாதிரிகளை உருவாக்குவதில் சிரமம் இருப்பதால், இந்த பார்வை ஆரம்பத்தில் சர்ச்சைக்குரியதாக இருந்தது. ஆனால் இதுபோன்ற மாதிரிகள் சமீபத்தில் கட்டமைக்கப்பட்டு, சோதனையுடன் சிறந்த உடன்பாட்டில் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன . கோட்பாட்டு மற்றும் பரிசோதனை முறை ஆய்வுகளில் இது தற்போது அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது . இதன்படி கண்ணாடி போரான் டிரையாக்சைடிலுள்ள போராக்சால் வளையங்களுக்குச் சொந்தமான போரான் அணுக்களின் பின்னம் 0.73 மற்றும் 0.83 க்கு இடையில் எங்கோ உள்ளது, கிட்டத்தட்ட இதை 0.75 என்று மதிப்பிடலாம். வளையம் மற்றும் வளையமல்லாத அலகுகள் இடையே 1.1 விகிதம் உள்ளது என்றும் கருதலாம். அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் திரவ நிலையில் போராக்சால் வளையங்களின் எண்ணிக்கை சிதைகிறது . 

ஆல்பா நிலை படிக வடிவம் (α-B 2 O 3 ) பிரத்தியேகமாக BO 3 முக்கோணங்களால் ஆனது. இந்த முக்கோண, குவார்ட்சு போன்ற படிகக்கல் வலையமைப்பு 9.5 கிகாபாசுகல்கள் அழுத்தத்தில் ஒற்றைச் சாய்வு β-B 2 O 3 நிலைக்கு ஒரு கோயிசைட் கனிமம் போன்ற மாற்றத்திற்கு உட்படுகிறது.

தயாரிப்பு 

போரான் டிரையாக்சைடை ஓர் இணைவு உலையில் கந்தக அமிலத்துடன் போராக்சை சேர்த்து வெப்பப்படுத்தல் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. 750° செல்சியசுக்கும்  அதிகமான வெப்பநிலையில் உருகிய போரான் ஆக்சைடு அடுக்கு சோடியம் சல்பேட்டிலிருந்து பிரிகிறது. பின்னர் இது சிதைக்கப்பட்டு, குளிர்விக்கப்பட்டு 96-97 சதவீதம் தூய்மையாகப் பெறப்படுகிறது. 

போரிக் அமிலத்தை ~300 °செல்சியசு வெப்பநிலைக்கு மேல் சூடாக்குவது மற்றொரு தயாரிப்பு முறையாகும். போரிக் அமிலம் முதலில் 170 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலையில் நீராவியாகவும் (H2O(வாயு)) மெட்டாபோரிக் அமிலமாகவும் (HBO2) சிதைகிறது. மேலும் 300° செல்சியசு வெப்பநிலை வரை சூடுபடுத்தினால்  அதிக நீராவியும் போரான் டிரையாக்சைடும் உருவாகும். வினைகள் கீழே கொடுக்கப்படுகின்றன:

H3BO3 → HBO2 + H2O
2 HBO2 → B2O3 + H2O

போரிக் அமிலம் B2O3 வெப்பப்படுத்தப்பட்ட பாய்மநிலைப் படுகையில் நீரற்ற நுண்படிகமாக மாறுகிறது.

கவனமாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்ப விகிதம் நீர் வெளியாகும் சூழலை தவிர்க்கிறது. உருகிய போரான் ஆக்சைடு சிலிகேட்டுகளை தாக்குகிறது.  உட்புற குழாய்கள் கிராபைட்டால் செய்யப்பட்ட காரணத்தால் அசிட்டிலீன் வெப்ப சிதைவை  செயலற்றதாக்குகின்றன

சுற்றுப்புற அழுத்தத்தில் உருகிய α-B2O3 இன் படிகமயமாக்கல் வலுவாக இயக்கவியல் ரீதியாக விரும்பப்படுவதில்லை. படிக உருவமற்ற திடப்பொருளின் படிகமயமாக்கலுக்கான  நிலைமைகள் 10 கிலோபார் மற்றும் ~ 200° செல்சியசு வெப்பநிலை ஆகும் . எதிர்வடிவமுள்ள இடக்குழுக்களில் அதன் முன்மொழியப்பட்ட படிக அமைப்பு P31(#144); P32(#145)  ஆகும். (எ.கா:γ- கிளைசின்) இப்படிக அமைப்பின் திருத்தப்பட்ட வடிவம் P3121(#152); P3221(#154)  (எ.கா. α-குவார்ட்சு) ஆகும்.

டைபோரேன் காற்றில் ஆக்சிசனுடன் வினைபுரிவதாலும் போரான் ஆக்சைடு உருவாகிறது. 

2B2H6(g) + 3O2(g) → 2B2O3(s) + 6H2(g)
B2H6(g) + 3H2O(g) → B2O3(s) + 6H2(g)

பயன்கள் 

கண்ணாடி மற்றும் பற்சிப்பிகள் பாய்ம முகவராக இது பயன்படுகிறது. 
போரான் கார்பைடு போன்ற பிற போரான் சேர்மங்களை ஒருங்கிணைப்பதற்கான தொடக்கப் பொருள் இதுவாகும்.
கண்ணாடி இழைகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு சேர்க்கைப் பொருள்.  
போரோசிலிகேட்டு கண்ணாடி உற்பத்தியில் பகுதிக் கூறாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 
கரிம தொகுப்பில் அமில வினையூக்கியாகப் பயன்படுகிறது.

மேற்கோள்கள்

புற இணைப்புகள் 
National Pollutant Inventory: Boron and compounds
Australian Government information
US NIH hazard information. See NIH.
Material Safety Data Sheet
CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Boron oxide

போரான் சேர்மங்கள்
அமில ஆக்சைடுகள்
செசுகியுவாக்சைடுகள்