10水四硼酸钠(硼砂)

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一、物理性质

根据图1－1－10分析，Na₂B₄O₇除无水物外，还有10水物、5水物；其中10水物在0～65℃之间是稳定的，5水物在65～100℃之间是稳定的，在100℃以上逐渐失去结晶水，到350～400℃，便失全部结晶水。10水四硼酸钠是无色半透明体或白色粉末。无臭，味咸。不溶于醇，易溶于水和甘油中。水溶液呈弱碱性。高于65℃时，溶于自身结晶水中，自溶液中析出5水化合物；低于65℃时，则生成10水化合物。硼砂在空气中，可缓慢风化。熔解时成无色玻璃状物质。硼砂有杀菌作用，口服对人有害。其他物理数据为：

图1－1－10 Na₂B₄O₇－H₂O体系相图

比重

Na₂B₄O₇ 2．367

Na₂B₄O₄·5H₂O 1．815

Na₂B₄O₇·10H₂O 1．730

溶液密度：

Na₂B₄C₇熔盐粘度：

无水物固体体积膨胀系数，常温——熔点 3．15×10^－7／°C^－1；

蒸气压P：

蒸气压降低：

水中溶解度：

有机溶剂中的溶解度：

pH值：3%溶液25℃时为9．25

熔点 Na₂B₄O₇ 741℃，Na₂B₄O₇·5H₂O 75℃，Na₂B₄O₇·10H₂O 120℃失1H₂O；

沸点 Na₂B₄O₇ 1575℃分解，Na₂B₄O₇·10H₂O 320℃失10H₂O；

沸点上升：

冰点下降：

1g Na₂B₄O₇／100g水 引起的冰点降低值为0．326℃

1mol Na₂B₄O₇／100g水 引起的冰点降低值为66℃；

Na₂B₄O₇结晶的比热：

非晶体Na₂B₄O₇的比热：

比热 C_p 19～50℃1．61〔J／(g·k)〕；溶解热 ΔH_溶解 18℃无限稀释 110．25kJ／mol；

溶解热 ΔH_溶解 18℃ 1600mol水中 108．2kJ／mol；溶解热 ΔH溶解 18℃ 饱和液 85．6kJ／mol；

无水物溶解热 ΔH_溶解 18℃ 900mol水中 41．84kJ／mol；

生成热 ΔH生成 固态 无水物 －3253．9kJ／mol

固态 Na₂B₄O₇·4H₂O －44．89kJ／mol

固态 Na₂B₄O₇·5H₂O －4784．4kJ／mol

固态 Na₂B₄O₇·10H₂O －6264．3kJ／mol；

化学热力学数据：

折射率 n 1．447，1．469，1．472；

水溶液电导率：溶液浓度=1mol硼砂／VL水

Na₂B₄O₇－NaCl体系电导率：

磁化率 X －0．592×10^－6c．g．s制电磁单位

电解常数：

注：t°pt相当于t℃值－198°pt=－185℃，－130°pt=－120℃，0°pt=0℃

水溶液电离度：溶液浓度=1mol硼砂／VL水

10水硼砂在烘箱内加热后剩余的水克分子数

注：①无定形物质或五水物结晶。

②无定形物质。

二、化学性质

硼砂溶液与各种物质的反应

注：硼砂30～32°Bé溶液于90℃时加入硫酸使溶液在pH2～3时，进行反应，其反应式为Na₂B₄O₇·10H₂O+H₂SO₄→4H₃BO₃+Na₂SO₄+5H₂O，反应后溶液、经冷却、结晶、分离、干燥，即得硼酸。

三、用途

主要用于玻璃和搪瓷工业中，可增强紫外线的透射率，提高玻璃的透明度及耐热性能。在搪瓷制品中，可使瓷釉不易脱落且有光泽。在特种光学玻璃、玻璃纤维、有色金属(铜)的焊接剂、珠宝的粘结剂、印染、洗涤(丝和毛织品等)、化妆品、农药、肥料、硼砂皂、防腐剂、防冻剂、医药上消毒剂等方面也有广泛的应用。硼砂是制取含硼化合物的基本原料，几乎所有的含硼化合物都可由硼砂制得，它们在冶金、钢铁、机械、军工、刀具、造纸、电子管、化工及纺织等工业部门中有着重要而广泛的用途。

四、质量标准

我国硼砂国家标准(GB537－84)适用于工农业用硼砂，即含有10个分子结晶水的四硼酸钠。该产品主要用于搪瓷、玻璃等工业。农业上作微量元素肥料用。

分子式：Na₂B₄O₇·10H₂O；分子量381．36(按1979年原子量)

外观：硼砂应为白色细小结晶体。

化学指标：符合表1－1－40要求。

表1－1－40 硼砂的化学指标

日本、前苏联的硼酸国家标准如表1－1－41和表1－1－42所示。

表1－1－41 日本硼砂国家标准(试剂)JIS K8866

表1－1－42 前苏联硼砂国家标准rОCТ8429－77