Il boroidruro di sodio è una sostanza altamente reattiva. Lo studio delle sue proprietà ha permesso di arricchire significativamente di informazioni la chimica organica e inorganica, nonché di risolvere una serie di importanti problemi analitici. Questo composto è uno dei più industrializzati tra tutti i boroidruri di metalli alcalino terrosi.
Descrizione generale
Il boroidruro di sodio è una sostanza cristallina incolore e inodore. A differenza di altri boroidruri di metalli alcalini, è relativamente stabile in aria e acqua. Ciò è dovuto al suo uso diffuso nell'industria chimica.
La formula empirica per il boroidruro di sodio è: NaBH4.
Proprietà fisiche
Questo composto ha le seguenti proprietà fisiche:
- punto di fusione - 500 °C;
- tipo di reticolo cristallino - singonia cubica;
- peso molecolare – 37.843 u.a. e. m.;
- densità - 1,08 kg/m3;
- igroscopicità – alta;
- elevata conducibilità elettrica in soluzione con ammoniaca e diglyme.
Proprietà chimiche
Le principali proprietà chimiche del boroidruro di sodio sono le seguenti:
- buona solubilità in acqua, alcoli, ammoniaca liquida, derivati dell'ammoniaca e oxoacidi; cattivo - in dietiletere, composti di idrocarburi;
- in soluzioni non acquose si osserva una reazione di scambio con alogenuri di litio, magnesio, bario, alluminio;
- dall'acqua la sostanza cristallizza sotto forma di diidrato NaBH4-2H2O;
- quando si reagisce con l'azoto, l'ammoniaca si riduce;
- L'essiccazione del diidrato può essere eseguita solo sottovuoto;
- nella reazione con dimetilformammide, acetammide, si verifica la formazione di solvati.
Questa sostanza è altamente reattiva e riducente. Il secondo tipo di processo prevede parametri diversi:
- senza solvente;
- in soluzioni acquose;
- in ambienti organici;
- in soluzioni con un'ampia gamma di indici acido-base.
Ricevi
Questo composto è sintetizzato in diversi modi. I principali tipi di reazioni sono descritti di seguito:
diborano con idruro o metilato di sodio:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
dimetossiborano contrimetossiboroidruro di sodio:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
idruro di sodio con etere di boro etilico:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
idruro di sodio con tricloruro di boro o anidride borica:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=CI, 1/2O.
La sostanza tecnica risultante viene purificata mediante estrazione o ricristallizzazione da vari solventi.
Applicazione
Il boroidruro di sodio viene utilizzato per i seguenti scopi:
- sintesi inorganica e organica fine;
- ottenere sol di metallo;
- studio della struttura delle sostanze;
- determinazione della cinetica delle reazioni chimiche;
- ottenere boroidruri di altri metalli e loro derivati;
- rigenerazione di metalli preziosi (platino, palladio, argento, oro) da soluzioni acquose di scarto, che sono prodotti di analisi di laboratorio o di produzione industriale;
- ottenere idrogeno gassoso puro;
- materiali sintetici schiumogeni a base di poliestere, alcol polivinilico e schiuma;
- sintesi di composti di boro (diborano, triioduro di boro, idrazina monoborano, etilamminaborano, sodio borosolfuro e altri);
- ottenere rivestimenti porosi termoisolanti.
Come catalizzatori per il rilascio di idrogeno dal boroidruro nell'acqua, vengono utilizzate pastiglie di acido ossalico,acido citrico, acido succinico, idrosolfati, idrofosfati, carbonio ricoperto di sali di cob alto, platino o palladio.
Rivestimenti metallici
Il boroidruro di sodio viene utilizzato anche per rivestimenti metallo-boro ad alte prestazioni:
- elevata durezza;
- resistente all'usura;
- resistenza alla corrosione;
- alto punto di fusione.
Il metodo boroidruro permette di produrre rivestimenti a bassa temperatura (circa 40 °C) a base di rame, argento, oro, ferro, nichel, cob alto, palladio, platino e altri metalli. Vari componenti (solfiti, solfiti, tiosolfati) possono essere utilizzati come additivi, il che consente di ottenere leghe a due e tre componenti con nuove proprietà.
