硼酸
日期：2023/3/14 10:48:22 發布人：硼酸
硼酸 CAS登錄號 10043-35-3
硼酸，是一種無機化合物，化學式為H3BO3，為白色結晶性粉末，有滑膩手感，無氣味，大量用于玻璃工業，可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能，提高機械強度，縮短熔融時間，也可用作防腐、消毒劑。
中文名 硼酸
外文名 boric acid
別 名 原硼酸
化學式 H3BO3
分子量 61.833
CAS登錄號 10043-35-3
EINECS登錄號 233-139-2
熔 點 170.9 ℃
密 度 1.435 g/cm3
外 觀 白色結晶性粉末
安全性描述 S26；S36；S45；S53
危險性符號 T
危險性描述 R60
理化性質
密度：1.435g/cm3
熔點：170.9℃
用途
大量用于玻璃工業，可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能，提高機械強度，縮短熔融時間，也可用作防腐、消毒劑。
分析測定
方法名稱
硼酸—硼酸的測定—中和滴定法
應用范圍
本方法采用中和滴定法測定硼酸（H3BO3）的含量。
本方法適用于硼酸的測定。
方法原理
取供試品適量，加甘露醇與新沸過的冷水，微溫使溶解，迅即放冷至室溫，加酚酞指示液，用氫氧化鈉滴定液（0.5mol/L）滴定至顯粉紅色。每1mL氫氧化鈉滴定液（0.5mol/L）相當于30.92mg的H3BO3，計算，即得。
注1：“精密稱取”系指稱取重量應準確至所稱取重量的千分之一,“精密量取”系指量取體積的準確度應符合國家標準中對該體積移液管的精度要求。
注2：“水分測定”用烘干法，取供試品2~5g，平鋪于干燥至恒重的扁形稱瓶中，厚度不超過5mm，疏松供試品不超過10mm，精密稱取，打開瓶蓋在100~105℃干燥5小時，將瓶蓋蓋好，移置干燥器中，冷卻30分鐘，精密稱定重量，再在上述溫度干燥1小時，冷卻，稱重，至連續兩次稱重的差異不超過5mg為止。根據減失的重量，計算供試品中含水量（%）。
作用
慢化過程
U-235發生裂變反應后產生快中子，快中子在慢化劑中運動，能量逐漸衰減，最后變成熱中子，這段時間叫慢化時間，這個過程叫慢化過程。快中子變成熱中子后不一定馬上會被吸收，還會運動一段時間，最后被吸收，這段時間叫擴散時間。
在慢化過程中，可以使用慢化劑。慢化劑的作用是慢化中子，以使中子容易與靶核反應，做慢化劑的前提條件是具有大的散射截面，小的吸收截面，這樣慢化效果好，最好的慢化劑是重水，還有二氧化碳，碳，水，硼-10同位素等等。
硼酸吸收中子
硼酸是一種大中子吸收截面的物質，在反應堆中主要是用來調節反應性用的，加入適量的硼酸可以降低反應性。
天然硼元素有兩種穩定同位素,即B-10 和B-11，豐度分別為19.78%和80.22%。B-10 具有對中子高吸收的獨特特性，B-10 對熱中子的吸收截面為3837bar(1b=10，Pa)，自然豐度的硼的對熱中子的吸收截面接近于750bar，而B-11 僅為 0.005bar，因此B-10 對熱中子的吸收截面是自然豐度硼的5倍還多，是石墨的20多倍，是傳統防護材料混凝土的 500多倍。
就是說，硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑。因此在核電站中它是安全和控制系統中所不可缺少的。特殊級（SQ）硼酸用于核工業，具有硼-10高比例特性。
正是由于B-10 同位素的這種特性，使得B-10 同位素的相關產品廣泛應用到了軍用防護、核武器及核工業等軍事領域。
投撒硼酸還有一個作用就是可以在高溫下玻化，可固定住放射性元素四處擴散。（如同玻璃廠燒制玻璃一般）
另外，硼-10同位素，還可用于中子計數管，在核反應堆里用做防護屏，調正棒，也用于治療癌癥。
酸性
其酸性來源不是本身給出質子，由于硼是缺電子原子，能加合水分子的氫氧根離子，而釋放出質子。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。
硼酸顯酸性原因：
硼酸究竟是一元酸還是多元酸？
硼酸是一元極弱酸，但是有些教科書及手冊上提到硼酸為三元酸，三級電離常數。1930年F.L.Hahn等人的論文中，測得硼酸的pKa1為9.24，pKa2為12.74，pKa3為13.4。后來N.Ingri等人在上世紀60年代對這一問題做了深入研究，用電位法研究了硼酸的平衡，未證實水溶液中有平均電荷數小于-1的硼酸根離子存在，即溶液中沒有
或
等高價陰離子存在。我國學者宋立珠，周曉鴻等人通過理論計算也證明不應該有二級、三級電離。用實驗方法未能證明硼酸有二級及三級離解平衡，只能認為硼酸為一元酸。有些教科書及手冊用Ka1表示硼酸的離解常數是不妥的，因為它使人產生硼酸在水溶液中有多級離解的不正確概念，故建議改為Ka表示。
在硼酸中加入甘油后硼酸的酸性會增強。
形成的硼酸酯燃燒產生綠色火焰，可用于鑒別含硼化合物。
儲存方法
應儲存在干燥清潔的庫房內，不得露天堆放，應避免雨淋或受潮。應裝在棚車、船艙或帶棚的汽車內運輸，并不應與潮濕物品和有色的原料混合堆置，運輸工具必須干燥清潔。
應用領域
玻璃和玻纖
用于生產光學玻璃、耐酸玻璃、有機硼玻璃等高級玻璃和玻璃纖維，可改善玻璃的耐熱性和透明性，提高機械強度，縮短熔融時間。
B2O3在玻璃和玻纖的制造中扮演著助熔劑和網絡形成體的雙重角色。例如，在玻纖生產中經可降低熔融溫度從而有助于拉絲。一般來講，B2O3可以降低粘度、控制熱膨脹、阻止失透、提高化學穩定性、提高抗機械沖擊和熱沖擊能力。
在要求鈉含量較低的玻璃生產中硼酸常常與鈉硼酸鹽（如五水硼砂或無水硼砂）混合使用以調節玻璃中的鈉硼比。這對硼硅酸鹽玻璃來說很重要，因為氧化硼在低鈉高鋁的情況下表現為良好的助溶性。
搪瓷和陶瓷
搪瓷、陶瓷工業用于生產釉藥，能減少釉的熱膨脹、降低釉藥的固化溫度，從而防止龜裂和脫釉，提高制品的光澤和堅牢度。
對于陶瓷、搪瓷釉料，氧化硼是很好的助熔劑和網絡形成體。它可形成玻璃（在低溫時），提高坯釉適應性，降低粘度和表面張力，提高折射率，提高機械強度，耐久性耐磨性，它是無鉛釉的重要組成。高硼熔塊熟化快，形成光滑釉面的速度快，有利于著色。在快速燒成釉面磚熔塊中，B2O3以硼酸引入，以保證低鈉含量的要求。
醫藥工業
用于生產硼酸軟膏、消毒劑、收斂劑、防腐劑等。
阻燃
加入賽璐璐材料中的硼酸鹽可改變其氧化反應，促進“碳化”的形成。因此可阻燃。硼酸單獨或者與硼砂一起使用，對減少賽璐璐絕緣材料、木器、床墊中的棉花胎的可燃性有特殊的效果。
冶金
用作生產硼鋼中的添加劑、助溶劑，以使硼鋼具有高硬度和良好軋延性。硼酸可防止金屬焊接、銅焊、套焊的表面氧化。它也是硼鐵合金的原料。
皮革
用于裸皮表面脫灰，防止皮革的表面再鞣皮后發生灰斑。
防銹
硼酸可作為防銹劑、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。
粘結劑
硼酸是制造瓦楞紙粘結劑的成份之一，同時也是制造酷蛋白和糊精粘結劑的膠溶劑。硼酸通過交聯鍵羥基極大地改善了濕膠強度。
個人保健品
國家醫藥級（NF）硼酸用于化妝品、衛生用品及藥品中。它還與硼砂混合制所PH緩沖溶液。作為交聯劑乳化石蠟，還可用作抑菌劑。
核工業
硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑。因此在核電站中它是安全和控制系統中所不可缺少的。特殊級（SQ）硼酸用于核工業，它能夠增加硼-10比例。
化學工業
用于生產各種硼酸鹽類，如硼氫化鈉、硼酸氫銨、硼鎢酸鎘、硼氫化鉀等。
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，并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。
化肥工業用于生產燭芯、含硼化肥。
用作分析化學試劑，用于配制緩沖液、單倍體育種各種培養基。
急救措施
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。
泄露應急處理
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、干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。
防護措施
工程控制：生產過程密閉，加強通風。
呼吸系統防護：空氣中粉塵濃度超標時，必須佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事態搶救或撤離時，應該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。
身體防護：穿防毒物滲透工作服。
手防護：戴橡膠手套。
其他防護：工作完畢，淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。
藥品簡介
適應癥
用作皮膚損害的清潔劑，也可用于伴大量滲液的急性濕疹、膿皰瘡等。
用法用量
3～4%溶液用于皮膚、粘膜(腔)、膀胱、角膜傷口的沖洗清潔，口腔炎和咽喉炎時含漱，急性濕疹和急性皮炎伴大量滲液時濕敷。
不良反應
外用一般毒性不大。用于大面積損害，吸收后可發生急性中毒，早期癥狀為嘔吐、腹瀉、皮疹、中樞神經系統先興奮后抑制，可有腦膜刺激癥狀和腎損傷，嚴重者發生循環衰竭或（和）休克，于3～5天死亡。致死量成人約為15～20g，小兒為3～6g。由于本品排泄緩慢，反復應用可產生蓄積，導致慢性中毒，表現為厭食、乏力、精神錯亂、皮炎、禿發和月經紊亂。
注意事項
本品禁內服、慎用于嬰幼兒。
規格
硼酸軟膏：5%、10%。硼酸溶液：2%、4%。
藥典信息
性狀
本品為無色微帶珍珠光澤的結晶或白色疏松的粉末，有滑膩感；無臭；水溶液顯弱酸性反應。
本品在沸水、沸乙醇或甘油中易溶，在水或乙醇中溶解。
鑒別
本品的水溶液顯硼酸鹽的鑒別反應（附錄Ⅲ）。
檢查
溶液的澄清度
取本品1.0g，加溫水25mL使溶解，放冷至室溫，溶液應澄清；如顯渾濁，與1號濁度標準液（附錄Ⅸ B）比較，不得更濃。
乙醇溶液的澄清度
取本品1.0g，加乙醇10mL，煮沸溶解后，溶液應澄清；如顯渾濁，與2號濁度標準液（附錄Ⅸ B）比較，不得更濃。
氯化物
取本品0.5g ，依法檢查（附錄Ⅷ A），與標準氯化鈉溶液5.0mL制成的對照液比較，不得更濃(0.01%) 。
硫酸鹽
取本品0.5g ，依法檢查（附錄Ⅷ B），與標準硫酸鉀溶液2.0mL制成的對照液比較，不得更濃(0.04%) 。
磷酸鹽
取本品0.5g，加水15mL溶解后，加 2,4-二硝基苯酚的飽和溶液2滴，滴加硫酸溶液(12 →100)至黃色消失，加水稀釋至20mL，再加硫酸溶液 (12→100)4mL、5%鉬酸銨溶液1mL與磷試液1.0mL，搖勻，于60℃水浴中保溫10分鐘，如顯色，與標準磷酸鹽溶液（精密稱取磷酸二氫鉀0.1430g，置1000mL量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻，精密量取10mL，置100mL量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，即得。每1mL溶液相當于10μg 的 PO42-）5.0mL用同一方法制成的對照液比較，不得更深（0.01%）。
鈣鹽
取本品0.5g ，加水10mL溶解后，加氨試液使成堿性，再加草酸銨試液 0.5mL與乙醇5mL，加水至20mL，搖勻，如顯渾濁，與標準鈣溶液5.0mL用同一方法制成的對照液比較，不得更濃(0.01%)。
鎂鹽
取本品0.5g ，加水8mL溶解后，用8%氫氧化鈉溶液中和至中性，加水至10mL，再加8%氫氧化鈉溶液5mL與0.05%太坦黃溶液0.2mL，搖勻；如顯色，與標準鎂溶液（取預先經800℃灼燒至恒重的氧化鎂16.58mg，加鹽酸2.5mL與水適量使溶解成1000mL，搖勻）5.0mL用同一方法制成的對照液比較，不得更深（0.01%）。
鐵鹽
取本品1.0g，加水25mL溶解后，依法檢查（附錄Ⅷ G），與標準鐵溶液 1.0mL制成的對照液比較，不得更深（0.001%） 。
重金屬
取本品1.0g，加水23mL溶解后，加醋酸鹽緩沖液（pH3.5）2mL，依法檢查（附錄Ⅷ H第一法），含重金屬不得過百萬分之十。
含量測定
取本品約0.50g ，精密稱定，加甘露醇5g與新沸過的冷水25mL，微溫使溶解，迅即放冷至室溫，加酚酞指示液3 滴，用氫氧化鈉滴定液（0.5mol/L）滴定至顯粉紅色。每1mL氫氧化鈉滴定液（0.5mol/L）相當于30.92mg的H3BO3。
類別
消毒防腐藥。
資源分布
全球分布
硼資源在全球范圍內，以土耳其的資源較好，儲量較大。我國的硼資源儲量豐富，僅次于土耳其、美國和俄羅斯。智利硼資源開發和利用發展較快。朝鮮也探明并開始開發利用硼資源。
國內分布
我國的硼資源主要分布于遼寧，尤其以丹東地區的鳳城寬甸最為集中，有“中國硼都”之稱。鳳城市的翁泉溝硼鐵礦是我國探明的唯一特大型、亞洲最大的硼鐵礦床。另外在青海、西藏地區也有分布。在華北、華南、中南及華東地區有少量分布。
硼資源優勢為硼酸產業發提供了基礎和保障。硼酸的開發利用成為丹東地區的支柱產業之一。
