Natriumborhydrid: egenskaper, beredning och applicering

2024 Författare: Angel Austin | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 05:42

Natriumborhydrid är ett mycket reaktivt ämne. Studiet av dess egenskaper gjorde det möjligt att avsevärt berika organisk och oorganisk kemi med information, samt att lösa ett antal viktiga analytiska problem. Denna förening är en av de mest industrialiserade bland alla jordalkalimetallborhydrider.

Allmän beskrivning

Natriumborhydrid är ett färglöst, luktfritt kristallint ämne. Till skillnad från andra alkalimetallborhydrider är den relativt stabil i luft och vatten. Detta beror på dess utbredda användning i den kemiska industrin.

Den empiriska formeln för natriumborhydrid är: NaBH₄.

Fysiska egenskaper

Denna förening har följande fysikaliska egenskaper:

• smältpunkt - 500 °C;
• typ av kristallgitter - kubisk syngoni;
• molekylvikt – 37, 843 a.u. e. m.;
• densitet - 1,08 kg/m³;
• hygroskopicitet – hög;
• hög elektrisk ledningsförmåga i lösning med ammoniak och diglym.

Kemiska egenskaper

De huvudsakliga kemiska egenskaperna hos natriumborhydrid är följande:

• god löslighet i vatten, alkoholer, flytande ammoniak, ammoniakderivat och oxosyror; dålig - i dietyleter, kolväteföreningar;
• i icke-vattenh altiga lösningar observeras en utbytesreaktion med litium, magnesium, barium, aluminiumhalider;
• från vatten kristalliseras ämnet i form av dihydrat NaBH₄-2H₂O;
• när man reagerar med kväve reduceras ammoniak;
• torkning av dihydratet kan endast göras under vakuum;
• i reaktionen med dimetylformamid, acetamid, sker bildningen av solvater.

Detta ämne är mycket reaktivt och reducerande. Den andra typen av process går med olika parametrar:

• inget lösningsmedel;
• i vattenlösningar;
• i ekologiska miljöer;
• i lösningar med ett brett spektrum av syra-basindex.

Receive

Denna förening syntetiseras på flera sätt. Huvudtyperna av reaktioner beskrivs nedan:

diboran med hydrid eller natriummetylat:

2NaH + B₂H₆ → 2NaBH₄ , 3CH₃ONa + 2B₂H₆ → 3NaBH ₄ + B(OCH₃)₃;

dimetoxiboran mednatriumtrimetoxiborhydrid:

2NaBH(OCH₃)₃ + 3(CH₃O) 2_BH3_=NaBH4 _{+ 3B(OCH}3₎ 3_;

natriumhydrid med etylboreter:

4NaH + B(OCH₂CH₃)₃ → NaBH 4 _{+ 3NaOCH}2_CH3_;

natriumhydrid med bortriklorid eller borsyraanhydrid:

BX₃ + 4NaH → NaBH₄ + 3NaX, X=Cl, 1/2O.

Det resulterande tekniska ämnet renas genom extraktion eller omkristallisation från olika lösningsmedel.

Application

Natriumborhydrid används för följande ändamål:

• fin oorganisk och organisk syntes;
• att få metallsols;
• studie av ämnens struktur;
• bestämning av kinetiken för kemiska reaktioner;
• att erhålla borhydrider av andra metaller och deras derivat;
• regenerering av ädelmetaller (platina, palladium, silver, guld) från avfallsvattenlösningar, som är produkter från laboratorieanalys eller industriell produktion;
• att erhålla rent gasformigt väte;
• skummande syntetiska material baserade på polyester, polyvinylalkohol och skum;
• syntes av borföreningar (diboran, bortrijodid, hydrazinmonoboran, etylaminboran, natriumborsulfid och andra);
• att få porösa värmeisolerande beläggningar.

Som katalysatorer för frigöring av väte från borhydrid i vatten används oxalsyratabletter,citronsyra, bärnstenssyra, hydrosulfater, hydrofosfater, kol belagt med s alter av kobolt, platina eller palladium.

Metal Coatings

Natriumborhydrid används också för högpresterande metall-borbeläggningar:

• hög hårdhet;
• slitstark;
• korrosionsbeständighet;
• hög smältpunkt.

Borhydridmetoden gör det möjligt att tillverka beläggningar vid låg temperatur (cirka 40 °C) baserade på koppar, silver, guld, järn, nickel, kobolt, palladium, platina och andra metaller. Olika komponenter (sulfiter, sulfiter, tiosulfater) kan användas som tillsatser, vilket gör det möjligt att få två- och trekomponentslegeringar med nya egenskaper.