واکنش‌های اسید بوریک (H₃BO₃)

3 دقیقه زمان مطالعه

اسید بوریک یک ترکیب شیمیایی با کاربردهای گسترده در صنایع مختلف است. این ترکیب می‌تواند با الکل‌ها، بازهای قوی و ترکیبات دیگر واکنش دهد. در ادامه، واکنش‌های مهم این ماده بررسی شده است.

1. واکنش اسید بوریک با اتیلن گلیکول (C₂H₆O₂)

اتیلن گلیکول یک ترکیب دی‌الکلی است که در تولید رزین‌ها و ضدیخ استفاده می‌شود. اسید بوریک با اتیلن گلیکول واکنش داده و استرهای بورات (Boron Esters) را تشکیل می‌دهد.

معادله واکنش:H3BO3+HOCH2CH2OH→(CH2CH2O)2B(OH)+H2OH₃BO₃ + HOCH₂CH₂OH → (CH₂CH₂O)₂B(OH) + H₂OH3​BO3​+HOCH2​CH2​OH→(CH2​CH2​O)2​B(OH)+H2​O

مشاهده‌ها:

  • تشکیل یک ترکیب جدید که خاصیت بازدارنده شعله دارد.
  • افزایش پایداری حرارتی ترکیب حاصل.

2. واکنش اسید بوریک با متانول (CH₃OH)

اسید بوریک در واکنش با متانول، تری متیل بورات (Trimethyl Borate) تشکیل می‌دهد. این ترکیب خاصیت اشتعال‌پذیری بالایی دارد و شعله‌ای سبزرنگ تولید می‌کند.

معادله واکنش:H3BO3+3CH3OH→B(OCH3)3+3H2OH₃BO₃ + 3CH₃OH → B(OCH₃)₃ + 3H₂OH3​BO3​+3CH3​OH→B(OCH3​)3​+3H2​O

مشاهده‌ها:

  • تشکیل بخاراتی که در تماس با شعله، رنگ سبز تولید می‌کنند.
  • این واکنش در حضور اسید سولفوریک (H₂SO₄) به عنوان کاتالیزور انجام می‌شود.

3. واکنش اسید بوریک با سود (NaOH)

اسید بوریک با سدیم هیدروکسید (NaOH) واکنش داده و بورات سدیم (Sodium Borate یا بوراکس) را تشکیل می‌دهد.

معادله واکنش:H3BO3+NaOH→Na[B(OH)4]H₃BO₃ + NaOH → Na[B(OH)₄]H3​BO3​+NaOH→Na[B(OH)4​]

در صورت اضافه شدن مقدار بیشتری سود، واکنش به صورت زیر ادامه می‌یابد:H3BO3+2NaOH→Na2B4O7+3H2OH₃BO₃ + 2NaOH → Na₂B₄O₇ + 3H₂OH3​BO3​+2NaOH→Na2​B4​O7​+3H2​O

مشاهده‌ها:

  • کاهش خاصیت اسیدی محلول.
  • تشکیل محلول شفاف که با تبخیر آب، کریستال‌های بوراکس (Na₂B₄O₇·10H₂O) تشکیل می‌شود.

4. واکنش تهیه اسید بوریک از بوراکس (Na₂B₄O₇·10H₂O)

بوراکس یکی از نمک‌های بور است که در حضور یک اسید قوی، به اسید بوریک تبدیل می‌شود.

معادله واکنش:Na2B4O7+H2SO4+5H2O→4H3BO3+Na2SO4Na₂B₄O₇ + H₂SO₄ + 5H₂O → 4H₃BO₃ + Na₂SO₄Na2​B4​O7​+H2​SO4​+5H2​O→4H3​BO3​+Na2​SO4​

مشاهده‌ها:

  • محلول اسیدی که پس از خنک شدن، کریستال‌های اسید بوریک تشکیل می‌دهد.

5. آزمایش تهیه اسید بوریک از بوراکس

مواد لازم:

  • بوراکس (Na₂B₄O₇·10H₂O)
  • اسید کلریدریک (HCl) یا اسید سولفوریک (H₂SO₄)
  • آب مقطر
  • بشر و همزن

مراحل آزمایش:

  1. حل کردن بوراکس:
    • مقدار مشخصی بوراکس را در آب مقطر گرم حل کنید.
  2. افزودن اسید:
    • اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک را به‌آرامی به محلول اضافه کنید.
  3. رسوب‌گیری اسید بوریک:
    • محلول را هم بزنید و بگذارید تا خنک شود.
    • کریستال‌های اسید بوریک در محلول تشکیل شده و ته‌نشین می‌شوند.
  4. فیلتراسیون و خشک کردن:
    • کریستال‌های ته‌نشین شده را از محلول جدا کرده و خشک کنید.

مشاهده‌ها:

  • تشکیل رسوب سفیدرنگ اسید بوریک.
  • تغییر pH به سمت اسیدی.

نتیجه‌گیری

  1. اسید بوریک با الکل‌ها واکنش داده و استرهای بور تشکیل می‌دهد.
  2. با سود ترکیبات بورات ایجاد می‌کند که خاصیت قلیایی دارند.
  3. از طریق واکنش با اسیدها، از بوراکس قابل استخراج است.
  4. در واکنش با متانول، شعله سبزرنگ تولید می‌شود که نشانه وجود بور است.

این واکنش‌ها در صنایع مختلف از جمله آبکاری، لحیم‌کاری، صنایع دارویی و تولید مواد ضدحریق مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اشتراک گذاری
اشتراک‌گذاری
با استفاده از روش‌های زیر می‌توانید این صفحه را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.
کپی لینک