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硼砂的精制及偏硼酸钠和高硼酸钠的制备
重 结 晶 2 3次 。 ~
由硼砂可以制备两种硼酸盐。
3 偏 硼酸 钠 ( a O2・ H O )的合 成 NB 4! 已知偏 硼 酸钠 的 结 晶水有 :4 2 H O、2 2 H O、 05 O。还 有 无水 物 ,均 为无 色 结 晶 。常用 的 . H2
则为玻璃块状的无水物。
4 高硼酸钠 ( a O ・ H O) N B 3 4 2 的合成
高硼酸钠又名过硼酸钠 ,白色结晶或粉末 ,
所以对于除去氯根和硫酸根,有较好的效果 。
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熔点 6 = , 3C 热至 5 ℃开 失去 1 5 寸 分子水 。 3~ 5 10 l0 c失去全部结晶水。微溶于水 ,水溶液呈碱性 . c
Na B OT 2 a 2 4 + N OH-' N a - 4 BO2 H2 + 0
溶解 度% 11 。1 1 0 25 38 66 . . 6 6 .6 . 7 温度 c ( = 6 0 8 0 9 ’ 10 0 O
取完全除去碳酸钠 的氢氧化钠配成 5%的 0
此外,高硼酸钠也可由硼酸 和过氧化钠合
成:
H3 O3 N ̄O2+ a B + - N BOs N a + OH+H2 0
这 样 至反应 完 成 。
实验表明伯仲叔醇 、苄醇 、含烯基或炔基 的各类醇都可方便得到相应硅醚 ( 见表二 ) ;醇 分子中含有 卤素 ( l r 、 c 、B ) 羰基 、酯基等都不
焦性 硼酸 钠 、硼酸钠 。为无 色结 晶 ,熔 点 7 = 5( c。 加热 时 即溶于 结 晶水 ,热 至 8 = 始失去 结 晶 0( c开 水 + 20 至 o ℃时成 为 多孔 状块 状物 , 一步强 热 , 进
后所析出的结 晶即为成品 。操作简便 ,而且损 耗小 、收率高 。若需要进一步提高质量 .则需
取 5 g完 全 除去碳 酸钠 的氢氧化 钠 ,配 成 0
5%的溶液后 与 6 . 0 96 g硼酸相混合 . 再加 8m 5L
水稀 释 ,放 置至析 出结 晶。过滤后用少量冷水
硼砂 氯化钠 硫酸钠
3 O
浸洗,结晶置素瓷板上干燥 ,得四水合物 。
溶解度 % (1 ) l 3 . c ,6 0( = 58
硼砂 在 低 温时 溶 解度 很 小 ,加 热 时 则 明显
增大 。见 下数 据 :
温度 o ( = 0 1 0 2 0 3 0 4 0
为 NB 2 4 2 a O ・ H 0.它易溶于水 .水溶液呈强碱 性 ,不溶 于乙醇。 作分析试剂及防腐剂: 由硼砂和氢氧化钠合成 ,反应式如下 :
当硼砂热 至 10 0 ℃时将 失 去 5分子结 晶水 ,
得 N247 5 2 a O ・ HO。此物为无色八面体结 晶, B
有吸湿性 ,在空气中可吸收水分又成为 1 水合 0
物 无 水硼砂 为无色粉末 , 点 7 1C, 10 溶 4 在 0g c
时 ,可析出二水合物 。如果趁热在玻璃过滤器
溶液 .另取 硼 砂 ( aBO7・ 0 2 ) 水 ,以 N24 1H O 和
溶解度 % 1 . 90 3 . 4 . 1 1 5. 4 0 25
上_者按重量 比 4 :2 :8混台 :将混台物在 _ 2 1
水浴上 加 热溶 解 ,然后 缓慢 冷 却 在 5 。 上 4(
乙醚洗 涤即得 。
TM S + CI CIZn 2 —一 TM S … … Zn 2 Cl CI
TM S … Zn 2 RO H— —+ OTM S HCl CI C1 + R + +Zn 2 CI
产生的 H I C 又与 z 反应 : n
Zn 2 + HCl _ Z Cl + — ÷ n ! H2
6
以苯甲基三甲基硅醚为例。
P . s h0 + , 一 c %
P O— i h c. P1 7 I 7 %
保护醇的基因;在液色 、气色和质谱等仪分中
实 验过 程
常用到被分析含羟基化合物分子中引入兰甲基
硅烷基来提高原化合物的挥发性而便予分析。 冈此将含羟基 ( O 化合物转变为婉基硅醚化 一 H) 合物是常使用的一类反应 。
上吸 滤 所 析 出 的 针状 结 晶 ,充分 干 燥 ,即得 四
水合物 ( 不得用水洗涤 ) 。若将四水合物先在素 瓷板上干燥 .再放入装有氢氧化钠的真空十燥 器 中干燥 ,可得二水合物 :若需制备无水物 , 则置于有 五氧化二磷 的真空干燥器 中干燥 .即
得。
水中的溶解度为 1 gO ) 0 g 0 , . ( ̄ ,2 . (  ̄) 3 C 36 水溶液 呈弱碱性 .溶于甘油 ,有明显 的焰色反应 。若 在水溶液 中加入盐酸 ,就和硼酸一样有姜黄反
应。
此外 ,偏硼酸钠也可 由硼酸和氢氧化钠合
成:
H3 BO3 Na + OH—卟 BO2 2 O a + H2
下 面讨论 对 工业 硼砂 的精 制 。
1 泡料
根据以上数据.泡料H 只加少量冷水 ,数 寸 小H后甩去溶液 。在冷水中氯化钠 和硫酸钠都 寸
有较 大 的溶解 度 :
这里的醇可为伯或仲或叔醇。 这个反应的可能过程为 T S I Z C2 M C 与 n I彤
成 亲 电性 过 渡 中问 质点 ,从 而 提高 了 T CI MS 的
活性 :
Zn Zn — _ Zn 2 + Cl Cl +H2
取 3. g 81 硼砂 与 8 N O 4 g a H溶于 4m 水中。 0L 另取 4g 2 2 5 0 并用 25 L水稀释, H 2m 然后将 它加 入前一溶液中。在冷处静置 ,即析出高硼酸钠 的四水合物。过滤后先用冷水 ,再依次用 乙醇 、
吡啶或- K胺溶液等。但它们与立体位阻较大 - ,
三级醇 ( 叔醇 ) 反应时仅部分或甚至不反应。 研究发现经盐酸活化 的锌 ( n) Z 粉可催化 卤代
烷 基硅烷 与醇 的反 应 :
并分解出过氧化氢。为弱氧化 剂 ,在阴凉干燥
处 比较稳定 ,遇热或潮湿空气则分解 .并释放
出氧 。
受影响 ( 表一 ) 。
取 4g 0 硼酸溶于 5 0 L水 中,用冰盐冷却 0m 到培o。 【 另取 7g = 8 过氧化钠 , 次少量加入其中 . 分 并控制温度始终在 l c以下。 O c 在冷处放置 2 小 4 时 ,过滤.沉淀用乙醇洗涤后 烷 试剂也 乜
高硼酸钠用作分析试剂 、氧化剂。用于防
R— H O
R o s ( H3 — -j c )
腐、 脱臭 、 杀菌 、电镀 、印染 、织物漂 白等。
由硼砂 和过氧化 氢在 氢氧 化钠 溶液 中合
成:
Na B OT 4 02 Na 2 4 + H2 +2 OH- 4 a - N BO3 5 0 + + H2
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2 重结晶 同上 ,由于硼砂在低温和高温下溶解度 的 差异较大 。用重结晶法去杂质也有较好的效果。 操作时将 原料溶 于水 .煮沸 ,趁热过滤,冷却
硼砂 的精制及偏硼酸钠 和 高硼酸钠 的制备
硼砂 ( a 4 7 1H 0) N 2 O - 0 2 又名四硼酸钠 、 B
可顺利 得 到相 应 的硅 醚 =如 :
的十燥器中干燥,产量 5 余克。 O ( 曹素忱 )
。 + 条 H +
或p+ i h - c f 0一 9
温和条件下 的硅醚 合成
在有机合成上经常利用三甲基硅烷基作为
P -+《, ho +- { ,H i c c
p + iCI h .
1 Z 粉活化 n 4 Z 粉加入 1 mL1% H I g n . 0 C ,搅拌 2 i, 5 a rn 过滤 , 并依次用 3mL 0 纯水和 1m 0 L丙酮淋洗 ,
抽千。
在此类转变反应 中常用到的试剂是三甲基 2 合 成过 程
氯硅烷 ( M C ) T S I 或六 甲基连二硅烷 ( MD ) H S