Бор триоксид

Бор триоксид или дибор триоксид — оксид на бор со формулата. Тоа е безбојна проѕирна цврста супстанција, речиси секогаш стаклена (аморфна), која може да се кристализира само со голема тешкотија. Се нарекува и борен оксидL. McCulloch (1937): "A Crystalline Boric Oxide". Journal of the American Chemical Society, volume 59, issue 12, pages 2650–2652.  или борија.I.Vishnevetsky and M.Epstein (2015): "Solar carbothermic reduction of alumina, magnesia and boria under vacuum". Solar Energy, volume 111, pages 236-251  Има многу важни индустриски примени, главно во керамиката како флукс за глазури и емајли и во производството на очила.

 Структура 
Бор триоксидот има три познати форми, една аморфна и две кристални.

 Аморфна форма 
Аморфната форма (g- ) е убедливо најчеста. Се смета дека е составена од бороксолни прстени кои се шестчлени прстени составени од наизменичен 3-координатен бор и 2-координатен кислород.

Поради тешкотијата да се изградат нарушени модели со правилна густина со многу прстени на бороксол, ова гледиште првично било контроверзно, но таквите модели неодамна биле конструирани и покажуваат својства во одлична согласност со експериментот. Сега е препознаено, од експериментални и теоретски студии, дека фракцијата на атоми на бор кои припаѓаат на бороксол прстени во стаклен  е некаде помеѓу 0,73 и 0,83, со 0,75 = 3/4 што одговара на сооднос 1:1 помеѓу прстенести и непрстенестови единици. Бројот на бороксолни прстени се распаѓа во течна состојба со зголемување на температурата.

 Кристална α форма 
Кристалната форма (α- ) е исклучиво составена од BO3 триаголници. Првично се верувало дека нејзината кристална структура се енантиоморфните просторни групи P3 1 (#144) и P3 2 (#145), како γ-глицин; но подоцна било ревидирано на енантиоморфните просторни групи P3 1 21 (#152) и P3 2 21 (#154) во тригоналниот кристален систем, како α- кварц 

Кристализација на α- од стопената состојба при амбиентален притисок е силно кинетички неповолно (споредете ги густините на течноста и кристалите). Може да се добие со продолжено жарење на аморфната цврста супстанција ~200 °C под притисок од најмалку 10 kbar.

 Кристална β форма 
Тригоналната мрежа претрпува трансформација слична на коизит во моноклинична β- на неколку гигапаскали притисок (9,5 GPa).

 Подготовка 
Бор триоксид се произведува со третирање на боракс со сулфурна киселина во соединувачка печка. На температури над 750 °C, слојот од стопениот бор оксид се одвојува од натриум сулфат. Потоа се преточува, се лади и се добива со 96-97% чистота.

Друг метод е загревање на борна киселина над ~ 300 °C. Борната киселина првично ќе се распадне на пареа, (H2O(g)) и метаборна киселина (HBO2) на околу 170 °C, а дополнителното загревање над 300 °C ќе произведе повеќе пареа и дибор триоксид. Реакциите се:

 H3BO3 → HBO2 + H2O

 2HBO2 → + H2O

Борна киселина оди до безводен микрокристален  во загреан флуидизиран кревет. Внимателно контролираната стапка на загревање го избегнува џвакањето како што се развива водата.

Бор оксид ќе се формира и кога диборанот (B2H6 ) реагира со кислородот во воздухот или со минимални количества на влага:

 2B2H6(g) + 3O2(g) → 2(s) + 6H2(g)

 B2H6(g) + 3H2O(g) →(s) + 6H2(g) 

 Реакции 
Растопениот бор оксид напаѓа силикати. Контејнерите може да се пасивираат внатрешно со графитизиран јаглероден слој добиен со топлинско разложување на ацетилен.

 Апликации 

 Главна компонента на боросиликатно стакло
 Средство за флуксирање за стакло и емајли
 Почетен материјал за синтеза на други борни соединенија како што е бор карбид
 Адитив кој се користи во стаклени влакна (оптички влакна)
 Инертен покривен слој во процесот на течна капсулација Czochralski за производство на галиум арсенид еднокристал
 Како киселински катализатор во органската синтеза

 Наводи 

 Надворешни врски 
 Национален инвентар на загадувачи: бор и соединенија
 Информации за австралиската влада
 Информации за опасност од НИХ на САД . Видете НИХ .
 Лист со податоци за безбедност на материјалот
 CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Boron oxide

Категорија:Кисели оксиди
Категорија:Соединенија на борот
Категорија:Сесквиоксиди