Το βοροϋδρίδιο του νατρίου είναι μια εξαιρετικά δραστική ουσία. Η μελέτη των ιδιοτήτων του κατέστησε δυνατό τον σημαντικό εμπλουτισμό της οργανικής και ανόργανης χημείας με πληροφορίες, καθώς και την επίλυση μιας σειράς σημαντικών αναλυτικών προβλημάτων. Αυτή η ένωση είναι μία από τις πιο βιομηχανοποιημένες μεταξύ όλων των βοροϋδριδίων μετάλλων αλκαλικών γαιών.
Γενική περιγραφή
Το βοροϋδρίδιο του νατρίου είναι μια άχρωμη, άοσμη κρυσταλλική ουσία. Σε αντίθεση με άλλα βοροϋδρίδια αλκαλιμετάλλων, είναι σχετικά σταθερό στον αέρα και το νερό. Αυτό οφείλεται στην ευρεία χρήση του στη χημική βιομηχανία.
Ο εμπειρικός τύπος για το βοροϋδρίδιο του νατρίου είναι: NaBH4.
Φυσικές ιδιότητες
Αυτή η ένωση έχει τις ακόλουθες φυσικές ιδιότητες:
- σημείο τήξεως - 500 °C;
- τύπος κρυσταλλικού πλέγματος - κυβική συνγονία;
- μοριακό βάρος – 37, 843 a.u. ε. μ.;
- πυκνότητα - 1,08 kg/m3;
- υγροσκοπικότητα – υψηλή;
- υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα σε διάλυμα με αμμωνία και διγλύμη.
Χημικές ιδιότητες
Οι κύριες χημικές ιδιότητες του βοροϋδριδίου του νατρίου είναι οι εξής:
- καλή διαλυτότητα σε νερό, αλκοόλες, υγρή αμμωνία, παράγωγα αμμωνίας και οξοξέα. κακό - σε διαιθυλαιθέρα, ενώσεις υδρογονανθράκων;
- σε μη υδατικά διαλύματα, παρατηρείται αντίδραση ανταλλαγής με αλογονίδια λιθίου, μαγνησίου, βαρίου, αργιλίου.
- από νερό η ουσία κρυσταλλώνεται με τη μορφή διένυδρου NaBH4-2H2O;
- όταν αντιδρά με άζωτο, η αμμωνία μειώνεται.
- ξήρανση του διένυδρου μπορεί να γίνει μόνο υπό κενό.
- στην αντίδραση με διμεθυλοφορμαμίδιο, ακεταμίδιο, εμφανίζεται ο σχηματισμός διαλυτωμάτων.
Αυτή η ουσία είναι εξαιρετικά αντιδραστική και αναγωγική. Ο δεύτερος τύπος διαδικασίας συνοδεύεται από διαφορετικές παραμέτρους:
- χωρίς διαλύτη;
- σε υδατικά διαλύματα;
- σε οργανικά περιβάλλοντα;
- σε διαλύματα με ευρύ φάσμα οξεοβασικού δείκτη.
Λήψη
Αυτή η ένωση συντίθεται με διάφορους τρόπους. Οι κύριοι τύποι αντιδράσεων περιγράφονται παρακάτω:
διβοράνιο με υδρίδιο ή μεθυλικό νάτριο:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
διμεθοξυβοράνιο μετριμεθοξυβοροϋδρίδιο νατρίου:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
υδρίδιο νατρίου με αιθέρα βορίου:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
υδρίδιο νατρίου με τριχλωριούχο βόριο ή βορικό ανυδρίτη:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Η τεχνική ουσία που προκύπτει καθαρίζεται με εκχύλιση ή ανακρυστάλλωση από διάφορους διαλύτες.
Αίτηση
Το βοροϋδρίδιο του νατρίου χρησιμοποιείται για τους ακόλουθους σκοπούς:
- λεπτή ανόργανη και οργανική σύνθεση;
- απόκτηση μεταλλικών σολών;
- μελέτη της δομής των ουσιών;
- προσδιορισμός της κινητικής των χημικών αντιδράσεων;
- λήψη βοροϋδριδίων άλλων μετάλλων και των παραγώγων τους,
- αναγέννηση πολύτιμων μετάλλων (πλατίνα, παλλάδιο, ασήμι, χρυσός) από απόβλητα υδατικά διαλύματα, τα οποία είναι προϊόντα εργαστηριακής ανάλυσης ή βιομηχανικής παραγωγής·
- λήψη καθαρού αερίου υδρογόνου;
- αφριστικά συνθετικά υλικά με βάση πολυεστέρα, πολυβινυλική αλκοόλη και αφρό;
- σύνθεση ενώσεων βορίου (διβοράνιο, τριιωδιούχο βόριο, μονοβοράνιο υδραζίνη, αιθυλαμινοβοράνιο, βοροσουλφίδιο του νατρίου και άλλα);
- απόκτηση πορωδών θερμομονωτικών επιστρώσεων.
Ως καταλύτες για την απελευθέρωση υδρογόνου από το βοροϋδρίδιο στο νερό, χρησιμοποιούνται ταμπλέτες οξαλικού οξέος,κιτρικό οξύ, ηλεκτρικό οξύ, υδροθειικά, υδροφωσφορικά, άνθρακας επικαλυμμένος με άλατα κοβαλτίου, πλατίνας ή παλλαδίου.
Μεταλλικές Επιστρώσεις
Το βοροϋδρίδιο του νατρίου χρησιμοποιείται επίσης για επικαλύψεις μετάλλου-βορίου υψηλής απόδοσης:
- υψηλή σκληρότητα;
- ανθεκτικό στη φθορά;
- αντοχή στη διάβρωση;
- υψηλό σημείο τήξης.
Η μέθοδος βοροϋδριδίου καθιστά δυνατή την παραγωγή επικαλύψεων σε χαμηλή θερμοκρασία (περίπου 40 °C) με βάση χαλκό, ασήμι, χρυσό, σίδηρο, νικέλιο, κοβάλτιο, παλλάδιο, πλατίνα και άλλα μέταλλα. Διάφορα συστατικά (θειώδη, θειώδη, θειοθειικά) μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρόσθετα, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόκτηση κραμάτων δύο και τριών συστατικών με νέες ιδιότητες.
