Kyselina boritá - biológia
Molekulárny kompas na zarovnanie buniek
Čo robí listy na jeseň starnúcimi
Demokracia perličiek
Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine
| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat
Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv
| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat
Jačmeň Pangenom: míľnik na ceste do sklárne
Pri zníženom príjme potravy, dlhšia životnosť
Metóda bez zvierat predpovedá toxicitu nanočastíc
Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu
Kyselina boritá
171 ° C (rozklad) [3]
chudobné na vodu (50 g · l −1 pri 20 ° C) [1]
Kyselina boritá (tiež: Kyselina ortoboritá), H3BO3, je najjednoduchšia kyslíkatá kyselina boritá. Ich soli sa nazývajú boritany.
Výskyt a ťažba
Voľná kyselina boritá sa nachádza v zdrojoch vodných pár (fumaroly) v strednom Taliansku v Toskánsku; kyselinu je možné z týchto zdrojov získať odparením v lesklých vločkách. Kyselina boritá sa v Toskánsku nachádza aj ako minerál sassolin. Avšak soli alkalických kovov a solí alkalických zemín, ako je minerál kernit Na2B4O7.4H2O, majú veľký význam. Podobným, vzácnejším minerálom je bórax, ktorý obsahuje 8 alebo 10 ekvivalentov krištáľovej vody. V dnešnej dobe sa to však získava hlavne z kernitu. Ošetrením boraxu kyselinou chlorovodíkovou alebo kyselinou sírovou sa môže kyselina boritá uvoľňovať.
charakteristiky
Čistá kyselina boritá vytvára vločkovité, bezfarebné, lesklé kryštály, ktoré majú teplotu topenia 171 ° C. Tvoria vrstvovú štruktúru, v ktorej sa vytvárajú vodíkové väzby medzi jednotlivými molekulami kyseliny boritej. Vzdialenosť medzi dvoma vrstvami je 318 pikometrov (pm).
Spočiatku je ťažké ho rozpustiť vo vode, ale tento proces sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou. Roztok je mierne kyslý. Pri zahrievaní kyseliny ortoboritej sa odštiepi voda a vytvorí sa kyselina metaboritá HBO2, ktorá sa vyskytuje v niekoľkých modifikáciách a nakoniec sa vytvorí oxid diboritý (B2O3) s ďalšou dehydratáciou.
Napriek svojim trom atómom vodíka reaguje kyselina boritá vo vode ako kyselina monoprotónová a reaguje za vzniku tetrahydroxoborátového iónu B (OH) 4-. Nechová sa ako Bronstedova kyselina ako donor protónov, ale ako Lewisova kyselina ako akceptor hydroxidu:
Kyselina boritá je veľmi slabá kyselina (pKa = 9,25). Reakciou s viacsýtnymi alkoholmi, ako je manitol, je možné výrazne zvýšiť pevnosť kyseliny. Je to spôsobené posunom rovnováhy doprava na derivát tetraoxoboritanu v dôsledku esterifikácie:
Táto reakcia sa použije na alkalimetrickú titráciu kyseliny boritej.
dôkaz
Kyselina boritá a jej soli, boritany, tvoria prchavý metylester kyseliny boritej s metanolom a dehydratačnou koncentrovanou kyselinou sírovou, ktorá horí zeleným plameňom a slúži na kvalitatívnu detekciu. [5]
použitie
V medicíne sa kyselina boritá používala ako vodný roztok (Bórová voda) a masť (Bórová masť) používaný ako slabý dezinfekčný prostriedok [6]. Odvtedy, čo v tom čase Federálny zdravotnícky úrad v roku 1984 odvolal lieky obsahujúce kyselinu boritú, bola kyselina boritá a jej estery a soli schválené iba na tlmenie a izotonizáciu očných kvapiek a na použitie v homeopatických riedeniach [7]. V potravinárskom priemysle sa kyselina boritá používa ako konzervačná látka s označením E 284. Kyselina boritá je medziprodukt pri výrobe borosilikátového skla, porcelánu, smaltu a používa sa tiež ako spomaľovače horenia a moridlá. Svetová ročná produkcia kyseliny boritej predstavuje viac ako 200 000 ton.
Ďalšou aplikáciou je použitie rozpustenej kyseliny boritej v jadrových reaktoroch s tlakovou vodou ako absorbér neutrónov na reguláciu reťazovej reakcie. Je založený na veľkom absorpčnom priereze 20% izotopu 10 B pre tepelné neutróny v prírodnom bóre. Tu dochádza k jadrovej reakcii
Kyselina boritá sa tiež používa na výpočet obsahu oxidu uhličitého v geologických časoch. V kyslom prostredí sa kyselina boritá čoraz viac začleňuje do 11 bóru. Keď sa hodnota pH zmení na zásaditú, kyselina boritá sa zmení na boritan, soľ kyseliny boritej. Pretože foraminifera (fosílne a nedávne jednobunkové organizmy) potrebujú na svoju škrupinu boritan, je možné pomocou tohto pomeru určiť, ktorá hodnota pH bola v tejto oblasti v danom okamihu v histórii Zeme prítomná. Pretože škrupiny takýchto prvokov, mušlí atď. Tvoria hlavnú časť morského sedimentu, jadrá sedimentov odtiaľ možno jednoducho odstrániť a v laboratóriu ich preskúmať na prítomnosť dvoch izotopov bóru. Takéto výsledky dobre korelujú so vzduchovými bublinami zachytenými v ľadových jadrách.
Pri spaľovaní metylboritanu vzniká zelený plameň, zatiaľ čo estery kyseliny boritej iných alkoholov vykazujú pri horení zelený plameň. Táto vlastnosť sa používa na identifikáciu metanolu (školský experiment) [8] a v pyrotechnike napríklad na zafarbenie plameňov ohňov, poi alebo ohnivých misiek.
3% roztok kyseliny boritej (voda bór) sa môže použiť na chemické popáleniny spôsobené zásadami. Samotný nie je korozívny a môže neutralizovať alkálie.
V slizoch predávaných ako hračky („Slimys“) sa zistilo až 1,3% kyseliny boritej. [9] Viskozita slizkej hmoty rastie s obsahom kyseliny boritej. Počas výroby je potrebné dbať na to, aby bol obsah trvale nízky, pretože je potrebné počítať s nepriaznivými účinkami na zdravie, aj keď sa spotrebuje iba 50 mg/kg telesnej hmotnosti. [10]
Zoznamy nebezpečných látok
V júni 2010 agentúra ECHA pridala kyselinu boritú na zoznam kandidátskych látok pre SVHC (látka vzbudzujúca veľmi veľké obavy). Po nadobudnutí účinnosti nariadenia GHS 1272/2008/ES a nariadenia REACH 790/2009/ES bola kyselina boritá označená ako toxická pre reprodukciu. Zmesi, ktoré obsahujú voľnú kyselinu boritú v koncentrácii 5,5% alebo viac, musia byť podľa nariadenia GHS tiež označené ako toxické pre reprodukciu.