Borohidrura de sodiu este o substanță foarte reactivă. Studiul proprietăților sale a făcut posibilă îmbogățirea semnificativă a chimiei organice și anorganice cu informații, precum și rezolvarea unui număr de probleme analitice importante. Acest compus este unul dintre cele mai industrializate dintre toate borohidrurile de metal alcalino-pământos.
Descriere generală
Borohidrura de sodiu este o substanță cristalină incoloră, inodoră. Spre deosebire de alte borohidruri de metale alcaline, este relativ stabilă în aer și apă. Acest lucru se datorează utilizării sale pe scară largă în industria chimică.
Formula empirică pentru borohidrură de sodiu este: NaBH4.
Proprietăți fizice
Acest compus are următoarele proprietăți fizice:
- punct de topire - 500 °C;
- tip de rețea cristalină - singonie cubică;
- greutate moleculară – 37.843 u.a. e. m.;
- densitate - 1,08 kg/m3;
- higroscopicitate – mare;
- conductivitate electrică ridicată în soluție cu amoniac și diglim.
Proprietăți chimice
Principalele proprietăți chimice ale borohidrurii de sodiu sunt următoarele:
- solubilitate bună în apă, alcooli, amoniac lichid, derivați de amoniac și oxoacizi; rău - în dietil eter, compuși de hidrocarburi;
- în soluțiile neapoase se observă o reacție de schimb cu halogenuri de litiu, magneziu, bariu, aluminiu;
- din apă substanța cristalizează sub formă de dihidrat NaBH4-2H2O;
- când reacționează cu azotul, amoniacul este redus;
- uscarea dihidratului se poate face numai sub vid;
- în reacția cu dimetilformamidă, acetamidă are loc formarea solvaților.
Această substanță este foarte reactivă și reducătoare. Al doilea tip de proces merge cu diferiți parametri:
- fără solvent;
- în soluții apoase;
- în medii organice;
- în soluții cu o gamă largă de indici acido-bazici.
Primire
Acest compus este sintetizat în mai multe moduri. Principalele tipuri de reacții sunt descrise mai jos:
diboran cu hidrură sau metilat de sodiu:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
dimetoxiboran cutrimetoxiborohidrură de sodiu:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
hidrură de sodiu cu etil bor eter:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
hidrură de sodiu cu triclorura de bor sau anhidrida borică:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Substanța tehnică rezultată este purificată prin extracție sau recristalizare din diverși solvenți.
Aplicație
Borohidrură de sodiu este utilizată în următoarele scopuri:
- sinteză fină anorganică și organică;
- obținerea solurilor metalice;
- studiul structurii substanțelor;
- determinarea cineticii reacțiilor chimice;
- obținerea borohidrurilor altor metale și a derivaților acestora;
- regenerarea metalelor prețioase (platină, paladiu, argint, aur) din soluții apoase reziduale, care sunt produse de analiză de laborator sau producție industrială;
- obținerea de hidrogen gazos pur;
- materiale sintetice spumante pe bază de poliester, alcool polivinilic și spumă;
- sinteza compușilor de bor (diboran, triiodură de bor, hidrazină monoboran, etilaminboran, borosulfură de sodiu și altele);
- obținerea de acoperiri poroase termoizolante.
Ca catalizatori pentru eliberarea hidrogenului din borohidrură în apă, se folosesc tablete de acid oxalic,acid citric, acid succinic, hidrosulfați, hidrofosfați, carbon acoperit cu săruri de cob alt, platină sau paladiu.
Acoperiri metalice
Borohidrură de sodiu este folosită și pentru acoperiri de în altă performanță metal-bor:
- duritate mare;
- rezistent la uzură;
- rezistenta la coroziune;
- punct de topire ridicat.
Metoda borohidrurii face posibilă producerea de acoperiri la o temperatură scăzută (aproximativ 40 °C) pe bază de cupru, argint, aur, fier, nichel, cob alt, paladiu, platină și alte metale. Ca aditivi pot fi utilizate diverse componente (sulfiți, sulfiți, tiosulfați), ceea ce face posibilă obținerea de aliaje cu două și trei componente cu proprietăți noi.
