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硼酸英文為Boric acid,分子式是H3BO3,CAS號為10043-35-3。是一種無機酸,除了用作消毒、殺蟲、防腐外,還在核能發電廠中它也可以拿來控制鈾核分裂的速度,而且可以用來製作許多硼化合物。它是白色粉末或透明結晶,可溶於水。硼酸有時也會以礦物的形式存在,常發現溶解於某些礦物、火山湖水或溫泉中。

1 硼酸 -概述

硼酸結構式

白色結晶性粉末或無色微帶珍珠狀光澤的鱗片。無氣味。味微酸苦后帶甜。與皮膚接觸有滑膩感。露置空氣中無變化。能隨水蒸氣揮發。加熱至100~105℃時失去一分子水而形成偏硼酸,於104~160℃時長時間加熱轉變為焦硼酸,更高溫度則形成無水物。0.1mol/L水溶液pH為5.1。1g能溶於18ml冷水、4ml沸水、18ml冷乙醇、6ml沸乙醇和4ml甘油。在水中溶解度能隨鹽酸、檸檬酸和酒石酸的加入而增加。相對密度1.4347。熔點184℃(分解)。沸點300℃。半數致死量(大鼠,經口)5.14G/kG。有刺激性。有毒,內服嚴重時導致死亡,致死最低量:成人口服640mg/kg,皮膚8.6g/kg,靜脈內29mg/kg;嬰兒口服200mg/kg。空氣中最高容許濃度10mg/m3。

2 硼酸 -分子結構

硼酸硼酸的分子結構

硼酸的分子是由氫鍵連在一起的,之間的距離為318皮米。

3 硼酸 -性質

硼酸硼酸

硼酸實際上是氧化硼的水合物(B2O3·3H2O),為白色粉末狀結晶或三斜軸面鱗片狀光澤結晶,有滑膩手感,無臭味。溶於水、酒精、甘油、醚類及香精油中,水溶液呈弱酸性。硼酸在水中的溶解度隨溫度升高而增大,並能隨水蒸汽揮發;在無機酸中的溶解度要比在水的溶解度小。加熱至70~100ºC時逐漸脫水生成偏硼酸,150~160ºC時生成焦硼酸,300ºC時生成硼酸酐(B2O3)硼酸對人體有毒,內服影響神經中樞。其酸性來源不是本身給出質子,由於硼是缺電子原子,能加合水分子的氫氧根離子,而釋放出質子。所以硼酸是一元弱酸。利用這種缺電子性質,加入多羥基化合物(如甘油醇和甘油等)生成穩定配合物,以強化其酸性。

4 硼酸 -存在

硼酸很常見,存在於很多地方,例如:

海水裡。 
植物里,尤其是水果,幾乎每種水果都有硼酸。 
某些特定地區的火山,通常是存在火山口的蒸氣中。 
一些溫泉中。 
天然硼酸,顧名思義,就是天然的硼酸礦物。 
和很多其他礦物中,例如硼砂、方硼石、硬硼鈣石等等。

5 硼酸 -製作方法

硼酸硼酸

1、硼砂硫酸中和法 將硼砂溶解后。加硫酸複分解製得硼酸。
Na2B4O7+H2SO4+5H2O→4H3BO3+Na2SO4

2、碳氨法 將硼礦粉與碳酸氫銨溶液混合,經加溫加熱後分解得到含硼酸氨料液,再經脫去反應生成的氨,即得硼酸。
2MgO.B2O3+2NH4HCO3+H2O→2(NH4)H2BO3+2MgCO3
(NH4)H2BO3→H3BO3+NH3

3、鹽酸法。用鹽酸酸解硼精礦,再經過濾、結晶和乾燥,即得硼酸。
2MgO.B2O3+4HCl+ H2O→2H3BO3+2MgCl2

4、井鹽滷水鹽酸法。由含硼鹵與鹽酸一起蒸煮,再經脫水、結晶、乾燥即得硼酸。

6 硼酸 -安全性

硼酸硼酸生產間
人類

一般硼酸的毒性不大,成人的致死量約為15~20克/公斤體重,而小孩為3~6克。一次大量的吸收后可能會導致急性中毒,早期癥狀為嘔吐、腹瀉、皮疹、中樞神經系統先興奮后抑制。嚴重得發生循環衰竭或休克,如果反覆食用小劑量可產生蓄積,導致慢性中毒,出現厭食、乏力、精神錯亂、皮炎、禿髮、月經紊亂。一般會在3~5天死亡。

動物

一般來說,含 0.25% 硼酸飲用水餵食動物引起慢性中毒,硼酸會抑制動物生長, 動物屍體解剖並無組織受損現象,周圍血液循環也沒有改變。根據實驗結果:

天竺鼠口服攝入硼酸的致死劑量為 175 mg/kg。 
大鼠的半數致死劑量為900mg/kg。 
小鼠的半數致死劑量為466mg/kg。 
鱒魚的半數致死濃度為100 ppm(軟水)。 
鱒魚的半數致死濃度為79ppm(硬水)。

7 硼酸 -處置

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。就醫。

眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入:脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫。

食入:飲足量溫水,催吐。洗胃,導泄。就醫。

滅火方法:消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風向滅火。滅火時儘可能將容器從火場移至空曠處。

應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。用砂土、乾燥石灰或蘇打灰混合。小心掃起,轉移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。

8 硼酸 -用途

醫藥用途

硼酸可以拿來消毒或治療較小的割傷和燒傷,有的時候也做成敷藥、軟膏等藥品,稀釋過的硼酸水溶液可以當作眼藥水。硼酸可以治療黴菌感染譬如念珠菌症之類的疾病。你可以在襪子里(或長襪)放一些硼酸來治療足癬(香港腳),硼酸還可以治療外耳炎(在人類和動物身上都可以。) 硼酸是唯一知道對眼睛有益的酸,所以硼酸能用在眼科學的方面。

個人保健品

國家醫藥級(NF)硼酸用於化妝品、衛生用品及藥品中。它還與硼砂混合制所PH緩衝溶液。作為交聯劑乳化石蠟,還可用作抑菌劑。

殺蟲

硼酸曾被美國國家環境保護局用作控制蟑螂、白蟻、火蟻、跳蚤、蠹魚和其他爬行害蟲的殺蟲劑。硼酸會影響它們的新陳代謝並腐蝕它們的外骨骼,它可以做成含有引誘劑(砂糖等)的食物餌殺死害蟲,直接用乾燥的硼酸也有同樣的效果。如果直接用硼酸的話,硼酸可能會滲進入地板的裂縫,而當昆蟲走過裂縫時,腳上便沾有硼酸,當它們再整理自己時(用嘴舔舐)就會吃進硼酸,食后成脫水狀態,會出屋外覓水,這導致它們在三到十天內死亡。有殺蟑葯採用硼酸當作餌劑成分:如在擺放后約3-7日內逐漸看不到蟑螂出沒,也無屍體蹤影,即見效果;且可保屋內清潔,和農藥成份的連鎖殺蟑葯相較之下,較可避免造成細菌孳生。

防腐

硼酸除了可以拿來殺蟲外,也可以殺死細菌和白蟻,因此可以防腐。因為硼酸有毒,所以很少用在食物方面,但常用在木頭等容易腐爛的東西上。通 常會把硼酸製成特殊的軟膏,並且塗在木頭上,或者把浸泡過硼酸和乙二醇的木條打入木頭內,這樣的優點就是硼酸做的藥劑可以進到木頭的深處。上述的兩種作法都可以達到防真菌、細菌、白蟻和濕氣等功能。硼酸還可作為防鏽劑、潤滑劑和熱氧化穩定劑。它被加入到潤滑劑、剎車油、金屬加工液、水處理劑和燃料添加劑中。

催化劑

在尼龍中間體的生產過程中,硼酸對碳氫化合物的氧化起催化作用,並生成酯提高乙醇的產量,從而阻止了羥基的進一步氧化而生成酮或羥酸。

其他工業用途

硼酸除了可以消毒、殺蟲、防腐外,亦可用於製造玻璃、鈾料、琺琅、皮革、紙、黏合劑和炸藥。在美國更廣泛用於洗潔劑,由於熔化的硼酸能溶解其他金屬氧化物,因此也可用作銅焊和焊接時的助熔劑。

核電站用途

硼酸還有另一個重要的功能就是在核電站內控制核分裂速率,並且影響核電站的發電量,一般來說,核分裂時釋放的中子量控制著核分裂的速率,而硼就是一種很能吸收中子的原子,吸收的量有20%,其中硼-10(硼的同位素之一)的最高,高達80%。因此可以把以硼-10做成的硼酸注入核能發電爐,控制核分裂的速率。

9 硼酸 -安全信息

危險品標誌:Xi,T,Xn 
危險類別碼:36/37/38-60-63-62 
安全說明:26-36-53-45-37/39-36/37/39-22 
WGK Germany :2
RTECS號:ED4550000
F:3 
海關編碼:28100090 
毒害物質數據:10043-35-3(Hazardous Substances Data)

 

 

 

 

10 硼酸 -食品安全

2008年以來,全國打擊違法添加非食用物質和濫用食品添加劑專項整治領導小組陸續發布了5批《食品中可能違法添加的非食用物質和易濫用的食品添加劑名單》,硼酸與硼砂名列其中。

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