Natrio borohidridas yra labai reaktyvi medžiaga. Jo savybių tyrimas leido žymiai praturtinti organinę ir neorganinę chemiją informacija, taip pat išspręsti daugybę svarbių analitinių problemų. Šis junginys yra vienas iš labiausiai pramoninių šarminių žemių metalų borohidridų.
Bendras aprašymas
Natrio borohidridas yra bespalvė, bekvapė kristalinė medžiaga. Skirtingai nuo kitų šarminių metalų borohidridų, jis yra gana stabilus ore ir vandenyje. Taip yra dėl to, kad jis plačiai naudojamas chemijos pramonėje.
Empirinė natrio borohidrido formulė yra: NaBH4.
Fizikinės savybės
Šis junginys turi šias fizines savybes:
- lydymosi temperatūra – 500 °C;
- kristalinės gardelės tipas – kubinė singonija;
- molekulinė masė – 37,843 a.u. e. m.;
- tankis – 1,08 kg/m3;
- higroskopiškumas – didelis;
- didelis elektros laidumas tirpale su amoniaku ir diglimu.
Cheminės savybės
Pagrindinės cheminės natrio borohidrido savybės yra šios:
- geras tirpumas vandenyje, alkoholiuose, skystame amoniake, amoniako dariniuose ir oksorūgštyse; blogai – dietilo eteryje, angliavandenilių junginiuose;
- nevandeniniuose tirpaluose stebima mainų reakcija su ličiu, magniu, bariu, aliuminio halogenidais;
- iš vandens medžiaga kristalizuojasi NaBH dihidrato pavidalu4-2H2O;
- reaguojant su azotu sumažėja amoniako;
- džiovinti dihidratą galima tik vakuume;
- reakcijoje su dimetilformamidu, acetamidu susidaro solvatai.
Ši medžiaga labai reaktyvi ir redukuoja. Antrojo tipo procesas vyksta su skirtingais parametrais:
- be tirpiklio;
- vandeniniuose tirpaluose;
- ekologinėje aplinkoje;
- tirpaluose su plačiu rūgščių ir šarmų indekso diapazonu.
Gauti
Šis junginys sintetinamas keliais būdais. Pagrindiniai reakcijų tipai aprašyti toliau:
diboranas su hidridu arba natrio metilatu:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
dimetoksiboranas sunatrio trimetoksiborohidridas:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
natrio hidridas su etilo boro eteriu:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
natrio hidridas su boro trichloridu arba boro anhidridu:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Gauta techninė medžiaga išvaloma ekstrahuojant arba perkristalizuojant iš įvairių tirpiklių.
Programa
Natrio borohidridas naudojamas šiems tikslams:
- smulki neorganinė ir organinė sintezė;
- metalinių zolių gavimas;
- medžiagų struktūros tyrimas;
- cheminių reakcijų kinetikos nustatymas;
- kitų metalų borhidridų ir jų darinių gavimas;
- tauriųjų metalų (platinos, paladžio, sidabro, aukso) regeneravimas iš vandeninių tirpalų atliekų, kurios yra laboratorinės analizės arba pramoninės gamybos produktai;
- gryno dujinio vandenilio gavimas;
- putojančios sintetinės medžiagos poliesterio, polivinilo alkoholio ir putplasčio pagrindu;
- boro junginių (diborano, boro trijodido, hidrazino monoborano, etilaminoborano, natrio borosulfido ir kitų) sintezė;
- poringų šilumą izoliuojančių dangų gavimas.
Kaip katalizatorius vandenilio išsiskyrimui iš borohidrido vandenyje, naudojamos oksalo rūgšties tabletės,citrinos rūgštis, gintaro rūgštis, hidrosulfatai, hidrofosfatai, anglis, padengta kob alto, platinos arba paladžio druskomis.
Metalinės dangos
Natrio borohidridas taip pat naudojamas aukštos kokybės metalo boro dangoms:
- didelis kietumas;
- atsparus dilimui;
- atsparumas korozijai;
- aukšta lydymosi temperatūra.
Borohidrido metodas leidžia žemoje temperatūroje (apie 40 °C) gaminti dangas iš vario, sidabro, aukso, geležies, nikelio, kob alto, paladžio, platinos ir kitų metalų. Įvairūs komponentai (sulfitai, sulfitai, tiosulfatai) gali būti naudojami kaip priedai, todėl galima gauti naujų savybių turinčius dviejų ir trijų komponentų lydinius.
