Historique de borax, structure, propriétés, utilisations, synthèse, risques

Il Borax ou borate de sodium C'est une dénomination pour un groupe de composés chimiques avec une formule de base de Na₂B₄SOIT₇. Il s'agit d'un sel hygroscopique capable de former de nombreux hydrates, en plus de s'enrichir structurellement par la présence de certaines impuretés métalliques.

Les principaux composés appelés borax sont les suivants: anhydro sodium tétrabate, na₂B₄SOIT₇; Pentahydrate de sodium tétrabate (na₂B₄SOIT₇).5h₂SOIT; et tétrabate de sodium, na₂B₄SOIT₇.10h₂Ou, ou son équivalent, l'octahydrate de sodium tétraboré, na₂B₄SOIT₅(OH)₄.8h₂SOIT.

Fragment de borax. Source: Leon Hupperrichs [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

Comme on peut le voir, tous les solides précédents ne diffèrent que par leur degré d'hydratation; Certains ont plus de molécules d'eau dans leurs cristaux que d'autres. Le borax physique est similaire à des pièces ou à des cristaux de craie robustes (image supérieure).

Naturellement, Borax se trouve dans les sédiments des lacs saisonniers, séchés par évaporation. Le borax se produit en Turquie, Searles Lakes (Californie), à ​​l'Atacama, au Chili, en Bolivie, au Tibet et en Roumanie. Synthétiquement, les cristaux de borax peuvent être obtenus par un processus de nucléation lent; c'est-à-dire celui dans lequel la croissance des cristaux est favorisée.

Le sodium, le tétraborate anhydre et décroissé sont peu solubles dans l'eau froide; Mais sa solubilité augmente avec une augmentation de la température. Puis un₂B₄SOIT₇.10h₂Ou il est très soluble dans l'éthylène glycol, modérément soluble dans l'éthanol et peu soluble dans l'acétone; Ce sont des solvants moins polaires que l'eau.

Borax a de nombreuses applications, comme dans l'élaboration des détergents et des savons; comme retardant du feu du matériau cellulosique; en production en fibre de verre; dans le nettoyage des surfaces dures telles que les métaux, le verre et la céramique; et dans l'inhibition de la corrosion, entre autres utilisations.

Borax est irritant pour les yeux, la peau et les voies respiratoires. Par ingestion, il peut produire, entre autres symptômes, vomissements, diarrhée, affaissement, désintégration et crises. On soupçonne actuellement que les effets nocifs sur la reproduction humaine peuvent avoir.

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Histoire

L'histoire de Borax est confuse. Il est souligné qu'il a été découvert dans le lit d'un lac Tibet, séché par évaporation. Il a été transféré au septième siècle du Tibet à l'Arabie saoudite, après la route de la soie so-appelée.

Le terme "borax" était populaire à la suite des nombreuses applications qui ont été trouvées et commercialisées sous le nom de 20 Mule Team Borax Traderax, qui faisait référence à la manière dont le Borax a été transporté par les déserts du Nevada et de la Californie.

Une autre version de leur découverte indique que les Égyptiens connaissaient pour leur existence depuis longtemps, l'utilisant dans les soudures des métaux par chaleur. De plus, ils l'ont utilisé en médecine et dans le processus de momification. Borax a été transféré en Europe au XIIIe siècle par Marco Polo.

Au milieu du niveau du milieu du siècle, de grands dépôts de borax ont été découverts dans le désert de Magove, ce qui a rendu son utilisation commune depuis lors.

Structure borax

Structure d'ions borax. Source: Smokefoot [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)]

L'image supérieure montre les ions qui composent le borax, correspondant spécifiquement à un solide avec une formule de composition de Na₂[B₄SOIT₅(OH)₄] · 8h₂Ou (ou na₂B₄SOIT₇· 10h₂SOIT).

Premièrement, la structure en cage de l'anion peut être remarquée [b₄SOIT₅(OH)₄]]^2- (Bien que je devrais avoir deux groupes^-), dans lequel un anneau octogonal (quatre atomes de B et quatre de O) peut être vu), avec un pont B-O-B le divisant en deux moitiés.

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Cette cage ne reste pas statique, mais vibre et adopte différentes conformations dans l'espace; Cependant, dans une moindre mesure à proximité du pont. On peut également remarquer qu'il est très "oxygéné"; Autrement dit, il a de nombreux atomes d'oxygène, capables d'interagir avec les molécules d'eau en utilisant des ponts d'hydrogène.

Il n'est pas surprenant alors que les cristaux de borax peuvent hydrater et générer de nombreux hydrates. Ainsi, pour le solide na₂[B₄SOIT₅(OH)₄] · 8h₂Ou, il y a huit molécules H₂Ou interagir avec la cage borarate, et en même temps, avec les centres métalliques de Na⁺.

Du côté des cations, vous avez le complexe aqueux [na ​​(h₂SOIT)₄]]⁺_n, où la valeur de n dépendra de la proportion anion / cation. Dans le solide supérieur, n = 2, donc vous avez: [na₂(H₂SOIT)₈]]²⁺, dont la charge 2+ neutralise la charge 2- de l'anion borarate.

Cristaux

Cellule monoclinique borax. Source: Ben Mills [public
Domaine].

En haut₂[B₄SOIT₅(OH)₄] · 8h₂Ou ou na₂B₄SOIT₇· 10h₂SOIT. Ici, les attractions électrostatiques et les ponts d'hydrogène régissent ou dominent les modèles structurels originaires de chaque verre du verre.

D'autres hydrates et sel anhydre perdent une ou toutes leurs molécules d'eau, modifiant la composition et la structure du cristal borax. Dans chacun d'eux, l'anion et le cation restent les mêmes (sauf s'il y a des impuretés ou des réactions latérales), donc la confusion ne peut être générée.

Confusions avec l'anion boraato

N / A₂[B₄SOIT₅(OH)₄] · 8h₂Ou et na₂B₄SOIT₇· 10h₂Ou ils sont les mêmes. Parce que?

Premièrement, si leurs atomes sont comptés, ils verront qu'ils coïncident en nombre; Et deuxièmement, dans l'anion B₄SOIT₇^2- L'absence des deux groupes OH liés aux têtes de bore des ponts B-O-B est considérée; deux oh ça, avec les deux h⁺ de b₄SOIT₇^2-, Ajouter jusqu'à 2 h₂Ou, donnant un total de 10 h₂O (8 + 2).

Propriétés

Des noms

- Borax.

- Borarat de sodium.

- Tétrabate de sodium.

- Tétrabate datorable.

Masse moléculaire

Anhydro: 201,22 g / mol.

Décohydraté: 381,38 g / mol.

Apparence physique

Un solide blanc cristallin.

Densité

Anhydre: 2,4 g / cm³

DÉCAHIXTRE: 1 739 g / cm³

Point de fusion

Anhidro: 743 ºC (1.369 ºF, 1.016 k).

Décohydraté: 75 ºC.

Point d'ébullition

Anhidro: 1.575 ºC (2.867 ºF, 1.848 k).

Solubilité dans l'eau

31,78 g / L (à la fois pour l'anhydre et la décroissance).

Solubilité dans les solvants organiques

Il est très soluble dans l'éthylène glycol, modérément soluble dans le diéthylène glycol et le méthanol, et légèrement soluble dans l'acétone.

Indice de réfraction (ηd)

Anhidro: η₁ = 1 447; η₂ = 1 469.

Decayedrado: η₂ = 1 472.

La stabilité

Il est stable dans des conditions de stockage adéquates. Bien qu'il ait une faible pression de vapeur, il augmente avec la température, provoquant une cristallisation et une condensation, donc des fluctuations excessives de température et d'humidité doivent être évitées.

Émission de lumière

Le tétraboret de sodium lorsqu'il est soumis à l'action du feu émet un feu vert.

Réactions

- Lors de la dissolution dans l'eau, les solutions alcalines proviennent d'un pH autour de 9,2.

- Borax réagit pour former d'autres borates, comme le perborate (PBS).

- Il produit également de l'acide borique lors de la réaction avec l'acide chlorhydrique:

N / A₂B₄SOIT₇· 10h₂O + hcl => 4 h₃Bêle₃ + 2 Na⁺ + 2 CL^- + 5 h₂SOIT

- Le tétraboré de sodium se comporte comme une substance amphohite, car en solution aqueuse, elle est hydrolysée et est capable de neutraliser l'acide. De la même manière, il est capable de neutraliser les alcalis à haute concentration, évitant une élévation excessive du pH moyen.

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Applications

Borax a de nombreuses applications, à la fois dans l'être humain et dans l'ensemble des activités qu'elle effectue.

Action antioxydante

Borax a la capacité de dissoudre les oxydes. Pour cette raison, il est utilisé dans la récupération de métaux tels que le laiton, le cuivre, le plomb et le zinc.

Il est également utilisé pour empêcher l'oxydation des barres métalliques dans les fondations. Borax couvre sa surface, à l'exclusion de l'air, et donc à éviter l'oxydation. De plus, il empêche la corrosion des matériaux ferreux dans la fabrication de voitures.

La solubilité de Borax dans l'éthylène glycol a été utile dans les formulations d'antigel. Borax neutralise les déchets acides produits pendant la décomposition de l'éthylène glycol, minimisant l'oxydation que la surface des métaux peut souffrir.

Élaboration des adhésifs

- Borax fait partie d'une formulation d'amidon adhésive pour le papier ondulé et le carton.

- Il s'agit d'un agent pepturant dans la fabrication d'adhésifs basés sur la caséine et la dextrine.

- Agit le renforcement des matériaux adhésifs en traversant les groupes hydroxils conjugués.

Retardateur de flamme

Il est utilisé comme retardateur de feu dans les matériaux cellulosiques et autres polymères contenant des groupes d'hydroxillis. Il exerce son action à travers plusieurs mécanismes, y compris la formation d'une couche vitreuse qui limite l'accès aux carburants.

Élaboration en verre borosilisé (Pyrex)

Le borax est une source de bore utilisé dans l'élaboration du verre borosilisé; caractérisé par un point de fusion élevé, un coefficient d'extension faible et une résistance élevée aux chocs thermiques.

Cela vous permet d'être soumis à des températures élevées sans éprouver des fractures, recevant la dénomination réfractaire du verre.

Le verre borosilisé est utilisé dans l'élaboration des matériaux à utiliser à la maison pour cuire les aliments. Il est également utilisé en laboratoire en bécher, fixolas, mesures les cylindres, les pipettes, etc.

Émulsifiant

Borax, avec d'autres composés, est utilisé pour émulsifier les savons et autres paraffines. Il est également utilisé comme base pour l'élaboration des lotions, des crèmes et des onguents.

Matériel de nettoyage

- Il est ajouté dans les formulations pour nettoyer les surfaces fermes telles que les métaux, le verre et la céramique.

- Il est utilisé dans les nettoyeurs de main, les matériaux de polissage et les savons de détergent d'utilisation dans les laveries et la maison. De plus, il facilite l'élimination des dépôts huileux des planchers des usines.

Usages médicaux

- Il est utilisé dans le traitement des infections aux champignons de pieds.

- Cela fait partie de la formule nutritive qui fournit du bore. On pense que cet élément intervient dans le métabolisme du calcium, du phosphore et du magnésium, étant nécessaire à la structure osseuse.

- Il intervient dans la détermination de l'hémoglobine glycosylée (HbA1c), la preuve qui sert à connaître le développement d'un diabète à long terme chez un patient, car la durée de la demi-vie d'un érythrocyte est de 120 jours.

Ces informations sont plus utiles pour le médecin que les déterminations isolées de la glycémie du patient.

Amortisseur de pH

Il est utilisé dans plusieurs amortisseurs de pH utilisés en biochimie; Parmi eux, le Tris (hydroxyméthyl) aminométhane-boray, utilisé dans l'électrophorèse dans le polyacrylamide d'ADN et d'ARN acides nucléiques.

Diminution de la dureté de l'eau

Borax est capable de se combiner avec des ions de calcium et de magnésium présents dans l'eau, diminuant sa concentration. De cette façon, la dureté de l'eau est réduite.

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Engrais et engrais

Borax est utilisé comme source de bore. Le calcium et le bore sont impliqués dans la formation de la paroi cellulaire des plantes. De plus, il a été souligné que le bore favorise la pollinisation, il intervient donc dans la fertilisation et la prolifération des plantes.

Conservation en bois

Borax combat le bois de bois, un scarabée qui consomme et détruit le bois. Il est également utilisé dans la conservation et l'entretien des navires en bois.

Fondation et flux

Il est utilisé comme fondateur dans le soudage en acier et en fer, provoquant une diminution du point de fusion et l'élimination de l'oxyde de fer; Un polluant indésirable. Avec une fin similaire, il participe au soudage de l'or et de l'argent.

Autres

- Il est utilisé comme pesticide doux; Par exemple, pour le combat de papillons en laine.

- Spaped sert au contrôle des ravageurs présents dans les armoires, les dépôts internes, dans les lacunes des murs, et en général, où l'utilisation de pesticides plus polluants n'est pas souhaité.

- Il est utilisé dans les réacteurs nucléaires pour contrôler les réactions qui pourraient produire, dans des cas extrêmes, une réaction en chaîne.

- Dans les radiateurs de voitures, Borax est utilisé pour obtenir les sites où il y a des évasions d'eau.

La synthèse

Borax est obtenu par réact₅SOIT₉.8h₂Ou, avec du carbonate de sodium et des hydrocarbonate de sodium dans un milieu aqueux.

En fait, la synthèse du tétraborate de sodium ou de borax est peu utilisée; La plupart des composés produits sont obtenus par son extraction des minéraux qui le contiennent.

Le processus peut être résumé dans une solution du minerai dans l'eau, suivi d'une filtration d'argile et enfin une évaporation de la solution aqueuse.

Des risques

Borax est un produit naturel, cependant, il peut produire une série de dommages causés par la santé chez l'homme. Par exemple, en raison du contact avec la poussière de poussière, une irritation de la peau qui pourrait provoquer une dermatite peut se produire.

De même, le borax produit une irritation des yeux et des voies respiratoires supérieures. Parmi les symptômes de son inhalation, il y a des douleurs à la toux et à la gorge.

Pendant ce temps, la consommation de borax présente les symptômes suivants: vomissements, nausées, diarrhée, affaissement, maux de tête et crises. De plus, une affectation du système nerveux central et du fonctionnement rénal peut se produire.

D'après des études réalisées chez des rats mâles, nourris avec du borax, une atrophie testiculaire a été observée. Tandis que les études menées avec des rats femelles enceintes ont souligné que le borax pouvait traverser le placenta, produisant une altération du développement fœtal, se manifestant par un faible poids à la naissance.

On pense que l'exposition au borax peut affecter la fonction reproductive masculine chez l'homme, manifestée par une réduction du comptage des spermatozoïdes.

Une dose mortelle de 10 à 25 grammes est estimée pour l'apport borax chez les adultes.

Les références

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