โซเดียมโบโรไฮไดรด์เป็นสารที่มีปฏิกิริยาสูง การศึกษาคุณสมบัติของมันทำให้สามารถเสริมข้อมูลเคมีอินทรีย์และอนินทรีย์ได้อย่างมีนัยสำคัญ เช่นเดียวกับการแก้ปัญหาการวิเคราะห์ที่สำคัญจำนวนหนึ่ง สารประกอบนี้เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีการพัฒนามากที่สุดในบรรดาโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ บอโรไฮไดรด์
คำอธิบายทั่วไป
โซเดียมโบโรไฮไดรด์เป็นสารผลึกไม่มีสีไม่มีกลิ่น บอโรไฮไดรด์ไม่เหมือนกับโลหะอัลคาไลอื่น ๆ เนื่องจากมีความคงตัวในอากาศและน้ำ เนื่องจากมีการใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี
สูตรเชิงประจักษ์สำหรับโซเดียมโบโรไฮไดรด์คือ: NaBH4.
สมบัติทางกายภาพ
สารประกอบนี้มีคุณสมบัติทางกายภาพดังต่อไปนี้:
- จุดหลอมเหลว - 500 °C;
- ประเภทตะแกรงคริสตัล - ซิงโกนีลูกบาศก์;
- น้ำหนักโมเลกุล – 37, 843 a.u. จ.;
- ความหนาแน่น - 1.08 กก./ม.3;
- ดูดความชื้น – สูง;
- ค่าการนำไฟฟ้าสูงในสารละลายที่มีแอมโมเนียและไดไกลม์
คุณสมบัติทางเคมี
คุณสมบัติทางเคมีหลักของโซเดียมโบโรไฮไดรด์มีดังนี้:
- ละลายได้ดีในน้ำ แอลกอฮอล์ แอมโมเนียเหลว อนุพันธ์แอมโมเนียและออกโซแอซิด ไม่ดี - ในไดเอทิลอีเทอร์, สารประกอบไฮโดรคาร์บอน;
- ในสารละลายที่ไม่ใช่น้ำ จะสังเกตปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนกับลิเธียม แมกนีเซียม แบเรียม อะลูมิเนียมเฮไลด์
- จากน้ำ สารตกผลึกในรูปของไดไฮเดรต NaBH4-2H2O;
- เมื่อทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน แอมโมเนียจะลดลง
- การทำให้แห้งไดไฮเดรตสามารถทำได้ภายใต้สุญญากาศเท่านั้น
- ในปฏิกิริยากับไดเมทิลฟอร์มาไมด์ อะเซตาไมด์ การก่อตัวของโซลเวตเกิดขึ้น
สารนี้มีปฏิกิริยาและรีไฟแนนซ์สูง กระบวนการประเภทที่สองใช้พารามิเตอร์ต่างกัน:
- ไม่มีตัวทำละลาย;
- ในสารละลายน้ำ;
- ในสภาพแวดล้อมอินทรีย์
- ในสารละลายที่มีดัชนีกรด-เบสที่หลากหลาย
รับ
สารประกอบนี้สังเคราะห์ได้หลายวิธี ปฏิกิริยาประเภทหลักอธิบายไว้ด้านล่าง:
ไดโบรานกับไฮไดรด์หรือโซเดียมเมทิลเลต:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
ไดเมทอกซีบอเรเน่ กับโซเดียม ไตรเมทอกซีโบโรไฮไดรด์:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
โซเดียมไฮไดรด์กับเอทิลโบรอนอีเทอร์:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
โซเดียมไฮไดรด์กับโบรอนไตรคลอไรด์หรือบอริกแอนไฮไดรด์:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
ผลลัพธ์ที่ได้จะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการสกัดหรือตกผลึกใหม่จากตัวทำละลายต่างๆ
แอปพลิเคชัน
โซเดียมโบโรไฮไดรด์ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:
- การสังเคราะห์อนินทรีย์และอินทรีย์ที่ดี
- ได้รับโซลโลหะ;
- ศึกษาโครงสร้างของสาร
- การหาจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมี
- ได้รับโบโรไฮไดรด์ของโลหะอื่นและอนุพันธ์ของโลหะเหล่านั้น
- การงอกใหม่ของโลหะมีค่า (แพลตตินั่ม แพลเลเดียม เงิน ทอง) จากน้ำเสียที่เป็นผลิตภัณฑ์จากการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการหรือการผลิตเชิงอุตสาหกรรม
- รับก๊าซไฮโดรเจนบริสุทธิ์
- โฟมวัสดุสังเคราะห์จากโพลีเอสเตอร์ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์และโฟม
- การสังเคราะห์สารประกอบโบรอน (ไดโบเรน, โบรอนไตรไอโอไดด์, ไฮดราซีนโมโนโบแรน, เอทิลลามีนโบเรน, โซเดียมโบโรซัลไฟด์และอื่นๆ);
- การได้รับสารเคลือบกันความร้อนที่มีรูพรุน
เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการปล่อยไฮโดรเจนจากโบโรไฮไดรด์ในน้ำ เม็ดกรดออกซาลิกถูกนำมาใช้กรดซิตริก, กรดซัคซินิก, ไฮโดรซัลเฟต, ไฮโดรฟอสเฟต, คาร์บอนเคลือบด้วยเกลือของโคบอลต์, แพลตตินัมหรือแพลเลเดียม
เคลือบโลหะ
โซเดียมโบโรไฮไดรด์ยังใช้สำหรับการเคลือบโลหะโบรอนที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นกัน:
- ความแข็งสูง;
- ทนต่อการสึกหรอ
- ต้านทานการกัดกร่อน
- จุดหลอมเหลวสูง
วิธีโบโรไฮไดรด์ทำให้สามารถผลิตสารเคลือบที่อุณหภูมิต่ำ (ประมาณ 40 °C) ได้จากทองแดง เงิน ทอง เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ แพลเลเดียม แพลตตินั่ม และโลหะอื่นๆ ส่วนประกอบต่างๆ (ซัลไฟต์ ซัลไฟต์ ไธโอซัลเฟต) สามารถใช้เป็นสารเติมแต่ง ซึ่งทำให้ได้โลหะผสมสองและสามองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติใหม่
