Natrium borohidrida: sifat, penyediaan dan penggunaan

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Natrium borohidrida ialah bahan yang sangat reaktif. Kajian sifatnya memungkinkan untuk memperkayakan kimia organik dan bukan organik dengan ketara dengan maklumat, serta menyelesaikan beberapa masalah analisis penting. Kompaun ini adalah salah satu yang paling perindustrian antara semua borohidrida logam alkali tanah.

Perihalan Umum

Natrium borohidrida ialah bahan kristal tidak berwarna dan tidak berbau. Tidak seperti borohidrida logam alkali yang lain, ia agak stabil di udara dan air. Ini disebabkan penggunaannya yang meluas dalam industri kimia.

Formula empirik untuk natrium borohidrida ialah: NaBH₄.

Sifat fizikal

Kompaun ini mempunyai sifat fizikal berikut:

• takat lebur - 500 °C;
• jenis kekisi kristal - syngoni padu;
• berat molekul – 37, 843 a.u. e. m.;
• ketumpatan - 1.08 kg/m³;
• hygroscopicity – tinggi;
• kekonduksian elektrik yang tinggi dalam larutan dengan ammonia dan diglyme.

Sifat kimia

Sifat kimia utama natrium borohidrida adalah seperti berikut:

• keterlarutan yang baik dalam air, alkohol, ammonia cecair, terbitan ammonia dan asid okso; buruk - dalam dietil eter, sebatian hidrokarbon;
• dalam larutan bukan akueus, tindak balas pertukaran dengan litium, magnesium, barium, aluminium halida diperhatikan;
• dari air bahan menghablur dalam bentuk NaBH dihidrat₄-2H₂O;
• apabila bertindak balas dengan nitrogen, ammonia berkurangan;
• pengeringan dihidrat hanya boleh dilakukan di bawah vakum;
• dalam tindak balas dengan dimetilformamida, asetamida, pembentukan pelarut berlaku.

Bahan ini sangat reaktif dan mengurangkan. Jenis proses kedua berjalan dengan parameter yang berbeza:

• tiada pelarut;
• dalam larutan akueus;
• dalam persekitaran organik;
• dalam larutan dengan pelbagai indeks asid-bes.

Terima

Kompaun ini disintesis dalam beberapa cara. Jenis tindak balas utama diterangkan di bawah:

diborane dengan hidrida atau natrium metilat:

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

dimethoxyborane dengannatrium trimetoksiborohidrida:

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

natrium hidrida dengan etil boron eter:

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

natrium hidrida dengan boron triklorida atau anhidrida borik:

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

Bahan teknikal yang terhasil disucikan melalui pengekstrakan atau penghabluran semula daripada pelbagai pelarut.

Permohonan

Natrium borohidrida digunakan untuk tujuan berikut:

• sintesis bukan organik dan organik yang halus;
• mendapatkan sol logam;
• kajian struktur bahan;
• penentuan kinetik tindak balas kimia;
• mendapatkan borohidrida logam lain dan terbitannya;
• penjanaan semula logam berharga (platinum, paladium, perak, emas) daripada larutan akueus sisa, yang merupakan produk analisis makmal atau pengeluaran perindustrian;
• mendapatkan hidrogen gas tulen;
• bahan sintetik berbuih berasaskan poliester, polivinil alkohol dan buih;
• sintesis sebatian boron (diborane, boron triiodide, hidrazin monoborane, ethylamineborane, natrium borosulfida dan lain-lain);
• mendapatkan salutan penebat haba berliang.

Sebagai pemangkin untuk pembebasan hidrogen daripada borohidrida dalam air, tablet asid oksalik digunakan,asid sitrik, asid suksinik, hidrosulfat, hidrofosfat, karbon disalut dengan garam kob alt, platinum atau paladium.

Salutan Logam

Natrium borohidrida juga digunakan untuk salutan boron logam berprestasi tinggi:

• kekerasan tinggi;
• tahan haus;
• rintangan kakisan;
• takat lebur tinggi.

Kaedah borohidrida memungkinkan untuk menghasilkan salutan pada suhu rendah (kira-kira 40 °C) berdasarkan kuprum, perak, emas, besi, nikel, kob alt, paladium, platinum dan logam lain. Pelbagai komponen (sulfit, sulfit, tiosulfat) boleh digunakan sebagai bahan tambahan, yang memungkinkan untuk mendapatkan aloi dua dan tiga komponen dengan sifat baharu.