بورات الصوديوم

بورات الصوديوم هو اسم عام لأي ملح صوديوم يحتوي على أنيون يتكون من البورون والأكسجين ، وربما الهيدروجين ، أو أي هيدرات. يمكن اعتباره ملح صوديوم مائي لحمض البوروكسجين ، على الرغم من أن الأخير قد لا يكون مركبًا مستقرًا.
بورات الصوديوم لها تطبيقات صناعية و منزلية شائعة؛ و أشهرها البوراكس ،(Na+)2[B4O5(OH)4]2−·8H2O =Na2B4H20O17
مخطط الطور الثلاثي لـNa2OB2O3 –H2Oمخطط طور في 0–100 يحتوي نطاق درجة الحرارة °C على 13 بورات صوديوم بلورية مائية فريدة من نوعها، بما في ذلك خمسة منتجات صناعية مهمة.
غالبًا ما توصف بورات الصوديوم إلى جانب أحماض البوروكسي، على أنها مخاليطxNa2O·yB2O3·zH2O =Na2xB2yH2zOx+3y+z ، مع اختيار x و y و z لتناسب الصيغة الأولية ، أو مضاعفاتها. وهكذا، على سبيل المثال، البوراكسNa2B4H20O17 سيكون1Na2O·2B2O3·10H2O وحمض البوريكB(OH)3 سيكون0Na2O·1B2O3·1H2O =2[B(OH)3] .
غالبًا ما تفسر الصيغة الأولية على أنها هيدرات z لملح "خالي من الماء" بدون أي هيدروجين، أيNa2xB2yO3y·zH2O . ومع ذلك، كشفت الأبحاث اللاحقة أن العديد من البورات تحتوي على مجموعات هيدروكسيلHO− مرتبط تساهميًا بذرات البورون في الأنيون. و لذلك، على سبيل المثال، يتم وصف البوراكس في كثير من الأحيان بأنه مركب عشاري الهيدرات.Na2B4O7·10H2O الأنيون الضمني[B4O7]2− ، في حين أن الصيغة الصحيحة هيNa2B4O5(OH)4·8H2O ، مع أنيون[B4O5(OH)4]2− .
يوضح الجدول التالي بعض بورات الصوديوم البلورية في هذه العائلة. العمود x /( x + y ) هو الكسر المولي الرسمي لـNa2O في النسخة "اللامائية".
| x:y:z | x/(x+y) | الصيغة الأولية | على هيئة هيدرات | الصيغة الصحيحة | الاسم |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 3:1:0 | 0.750 | Na6B2O6 = Na3BO3 |  | Na3BO3 | أورثوبورات الصوديوم (لا مائي) |
| 1:1:0 | 0.500 | Na2B2O4 = NaBO2   |       | Na3B3O6 | بورات الصوديوم |
| 1:1:1 | 0.500 | Na2H2B2O5 | Na2B2O4·H2O |  ? |  ? |
| 1:1:4 | 0.500 | Na2H8B2O8 = NaBH4O4 | NaBO2·2H2O | NaB(OH)4 | رباعي هيدروكسي بورات الصوديوم |
| 1:1:8 | 0.500 | Na2H16B2O12 = NaBH8O6 | NaBO2·4H2O |  ? |  ? |
| 1:2:0 | 0.333 | Na2B4O7 |  | Na2B4O7 | بوراكس (لا مائي) |
| 1:2:4 | 0.333 | Na2H8B4O11 | Na2B4O7·4H2O | Na2B4O5(OH)4 | بوراكس "رباعي هيدرات" |
| 1:2:5 | 0.333 | Na2H10B4O12 = NaB2H5O6 | Na2B4O7·5H2O | Na2B4O5(OH)4·H2O | بوراكس "خماسي الهيدرات" |
| 1:2:10 | 0.333 | Na2H20B4O17 | Na2B4O7·10H2O | Na2B4O5(OH)4·8H2O | بوراكس "عشري الهيدرات" |
| 1:3:0 | 0.250 | Na2B6O10 = NaB3O5 |  | NaB3O5 |  ? |
| 1:4:0 | 0.200 | Na2B8O13 |  | Na2B8O13 | ثنائي بورات الصوديوم (لا مائي) |
| 2:9:11 | 0.182 | Na4H22B18O31                       | Na4B18O29·11H2O | Na2[B8O11(OH)4]·[B(OH)3]·2H2O  | ثنائي بورات الصوديوم |
| 1:5:2 | 0.167 | Na2H4B10O18 = NaH2B5O9 | NaB5O8·H2O |  ? | بورات الصوديوم الخماسية "أحادي الهيدرات" |
| 1:5:4 | 0.167 | Na2H8B10O20 = NaH4B5O10   | NaB5O8·2H2O | Na[B5O7(OH)2]·H2O | بورات الصوديوم الخماسية "ثنائي الهيدرات" |
| 1:5:10 | 0.167 | Na2H20B10O26 = NaH10B5O13 | NaB5O8·5H2O |  ? | خماسي بورات الصوديوم "خماسي الهيدرات" |
| 3:5:4 | 0.125 | Na6H8B10O22 = Na3H4B5O11 | Na3B5O7·2H2O | Na3B5O8(OH)2·H2O | ثلاثي بورات الصوديوم |
قد يكون لبعض البورات المذكورة أعلاه أكثر من شكل متزامر أو بلوري.و بعضها قد يتحلل عند إذابته في الماء. لاحظ أن أنيون البوراكس اللامائي يختلف عن أنيون الهيدرات.
يمكن بلورة بعض البورات اللامائية المذكورة أعلاه من خليط منصهر متكون من أكسيد الصوديوم وأكسيد البوريك.
ومع ذلك، لا يمكن تحليل بعض بورات الصوديوم على أنها تركيباتxNa2O·yB2O3·zH2O من الأكاسيد الثلاثة العادية. المثال الأكثر أهمية على ذلك، هو بيروبرات الصوديوم ، و الذي تم وصفه في الأصل باسمNaBO3·H2O ولكن في الواقع(Na+)2[B2O4(OH)4]2− . يحتوي أنيون هذا المركب على جسرين بيروكسيديين−O−O− مما يجعلها غنية بالأكسجين مقارنة بالعائلة العامة المذكورة أعلاه.