化工小知识分享-硼酸

硼的氧化物的水合物叫硼酸。硼酸主要有四硼酸H2B4O7，偏硼酸(HBO2)n与正硼酸H3BO3(也称为原硼酸)。其中，以正硼酸含水量为最多，最稳定。正硼酸也简称硼酸，它是白色发亮的片状晶体，易溶于热水。用硫酸作用于硼砂Na2B4O7的热溶液可制得硼酸：

Na2B4O7十H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3

由于硼酸难溶于冷水，因此当溶液冷却时它就结晶析出。我国东北有丰富的硼镁矿Mg2B2O5·H2O或2MgO·B2O3·H2O，直接用硫酸分解硼镁矿也可制得硼酸：

Mg2B2O5·H2O+2H2SO4＝2MgSO4+2H3BO3

煮沸硼酸溶液时，有一部分硼酸与水蒸气同时挥发出来。这就解释了为什么火山地区地层裂缝中的喷出的水蒸气含有硼酸。硼酸晶体的结构单元是平面三角形的“BO3”，

                               
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除以共价键与一个硼原子结合外，还通过共价键和氢键与另外两个氢原子结合，成为片状大分子。因氢键的结合力小，故受热后，大分子遭破坏，溶解度增加。硼酸是一元酸，酸性极弱(K=5.8×10-10)与硅酸相似(K1＝2×10-10)。它在水中电离时不是失去质子，而是与水中的OH-结合：

B(OH)3+2H2O=H3O+B(OH)-4

这种电离方式和硼化合物的缺电子结构特点有关，硼酸中的硼原子可以作为电子对接受体与另外一个OH-结合，OH-中的氧原子是

                               
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为典型的路易斯酸。

当硼酸中加入甘油(丙三醇，CH2OH·CHOH·CH2OH)或甘露醇(CH2(OH)·(CHOH)4CH2OH)时，其酸性增强，这是因为硼酸与甘油结合生成配阴离子后，将H+推至外界，易于电离：

                               
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硼酸与甲醇或乙醇作用生成易挥发的硼酸三甲酯或硼酸三乙酯：

B(OH)3+3C2H5OH=B(OC2H5)3+3H2O

根据这一反应原理可使硼酸或硼酸盐从酸溶性矿物中分离出来，硼酸三甲酯(或硼酸三乙酯) 燃烧时， 生成绿色火焰， 利用这一特性可以定性地鉴定硼酸盐的存在。

硼酸的水溶液具有弱酸性和杀菌能力，所以在医药、食品、造纸和制革工业上用作消毒剂和防腐剂。硼酸也用于搪瓷和釉药的制造， 也是制造玻璃纤维的重要原料之一。