Acid boric

Acid boric là một acid yếu của bo, thường được dùng làm chất sát trùng, thuốc trừ sâu, dập lửa, dùng trong các nhà máy hạt nhân để khống chế tốc độ phân hạch của urani, và là chất ban đầu để điều chế ra các hợp chất hóa học khác. Nó tồn tại ở dạng các tinh thể không màu hoặc bột màu trắng và có thể hòa tan trong nước. Công thức hóa học của nó là H3BO3, đôi khi viết là B(OH)3. Khi ở dạng khoáng vật, nó được gọi là sassolit.

Phân bố
Acid dạng tự do được tìm thấy trong các vùng có núi lửa nhất định như ở Tuscany, quần đảo Lipari và Nevada, trộn lẫn với hơi nước trong các khe nứt trong đất; nó cũng được tìm thấy ở dạng thành phần cấu tạo trong một số khoáng vật (borax, boracit, boronatrocaicit và colemanit). Acid boric và các muối của nó cũng được ghi nhận trong nước biển. Nó cũng tồn tại trong thực vật và đặc biệt là trong hầu hết trái cây.

Acid boric được Wilhelm Homberg (1652–1715) điều chế lần đầu tiên từ borax, từ phản ứng của các acid vô cơ, và được đặt theo tên sal sedativum Hombergi ("muối giảm đau của Homberg"). Tuy nhiên, các borat, bao gồm cả acid boric, đã được sử dụng vào thời kỳ Ai Cập cổ đại để lau chùi, bản quản thực phẩm, và các ứng dụng khác.

Điều chế
Acid boric có thể được điều chế khi cho borax (natri tetraborat decahydrat) phản ứng với acid vô cơ, như acid chlorhydric:
Na2B4O7·10H2O + 2HCl → 4B(OH)3 [hay H3BO3] + 2NaCl + 5H2O

Tính chất
Acid boric có thể tan trong nước sôi. Khi nung trên 170 ℃, nó tách nước tạo thành acid metaboric (HBO2):
H3BO3 → HBO2 + H2O
Acid metaboric là chất rắn kết tinh theo hệ lập phương, có màu trắng và chỉ hòa tan ít trong nước. Acid metaboric nóng chảy ở 236 ℃, và khi nung trên 300 ℃ nó tiếp tục tách nước tạo thành acid tetraboric hay acid pyroboric (H2B4O7):
4HBO2 → H2B4O7 + H2O
Thuật ngữ acid boric đôi khi cũng được dùng để chỉ các hợp chất này. Nếu tiếp tục tách nước, nó sẽ tạo ra đibo trioxide:
H2B4O7 → 2B2O3 + H2O
Acid boric không phân ly trong dung môi gốc nước như acid Brønsted, nhưng là một acid Lewis phản ứng với các phân tử nước để tạo thành ion tetrahydroxyborat, và được quan sát dưới quang phổ Raman:
B(OH)3 + H2O ⇌ B(OH) + H+ (Ka = 5.8x10−10 mol/l; pKa = 9.24)
Các anion polyborat được tạo ra tạo thành dung dịch có pH 7–10 nếu nồng độ bo lớn hơn 0,025 mol/L. Ion phổ biến nhất là tetraborat được tìm thấy trong borax khoáng:
4B(OH) + 2 H+ ⇌ B4O + 9H2O
Acid boric có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ các sóng âm tần số thấp trong nước biển.

Cấu trúc tinh thể
Acid boric tinh thể bao gồm các lớp phân tử B(OH)3 liên kết với nhau bởi liên kiết hydro. Khoảng cách giữa hai lớp cạnh nhau là 318 pm.

Tham khảo

Đọc thêm

Liên kết ngoài
Boric Acid Technical Fact Sheet - National Pesticide Information Center
Boric Acid General Fact Sheet - National Pesticide Information Center
International Chemical Safety Card 0991
US EPA Pesticide Reregistration Eligibility Decision
National Pollutant Inventory - Boron and compounds 
Boric acid at ChemicalLand21 
European Chemicals Agency (ECHA)"New Public Consultation on Eight Potential Substances of Very High Concern" - includes Boric Acid. Chlorses 22nd April 2010 
ChemSub Online: Boric acid

Hóa chất
Borat
Acid
Chất dập neutron
Chất chống nấm
Chất tẩy trùng
Họ Kiến
Hợp chất bor
Hợp chất hydro
Hợp chất vô cơ