Натрий боргидриді: қасиеттері, алынуы және қолданылуы

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 05:33

Натрий боргидриді - жоғары реактивті зат. Оның қасиеттерін зерттеу органикалық және бейорганикалық химияны ақпаратпен айтарлықтай байытуға, сонымен қатар бірқатар маңызды аналитикалық мәселелерді шешуге мүмкіндік берді. Бұл қосылыс сілтілі жер металдарының боргидридтерінің ішіндегі ең өнеркәсіптік бірі болып табылады.

Жалпы сипаттама

Натрий боргидриді – түссіз, иіссіз кристалды зат. Басқа сілтілік металдардың боргидридтерінен айырмашылығы ол ауада және суда салыстырмалы түрде тұрақты. Бұл оның химия өнеркәсібінде кеңінен қолданылуына байланысты.

Натрий боргидридінің эмпирикалық формуласы: NaBH₄.

Физикалық қасиеттері

Бұл қосылыстың келесі физикалық қасиеттері бар:

• балқу температурасы - 500 °C;
• кристалдық тор түрі - кубтық сингония;
• молекулярлық салмағы – 37, 843 a.u. м.;
• тығыздығы - 1,08 кг/м³;
• гигроскопиялық – жоғары;
• аммиак және диглим бар ерітіндідегі жоғары электрөткізгіштік.

Химиялық қасиеттері

Натрий боргидридінің негізгі химиялық қасиеттері келесідей:

• суда, спирттерде, сұйық аммиакта, аммиак туындыларында және оксоқышқылдарда жақсы ерігіштік; нашар - диэтил эфирінде, көмірсутекті қосылыстарда;
• сусыз ерітінділерде литий, магний, барий, алюминий галогенидтерімен алмасу реакциясы байқалады;
• судан зат дигидрат NaBH₄-2H₂O;

түрінде кристалданады

• азотпен әрекеттескенде аммиак азаяды;
• дигидратты кептіруді тек вакуумда жасауға болады;
• диметилформамидпен, ацетамидпен реакцияда сольваттардың түзілуі жүреді.

Бұл зат жоғары реактивті және қалпына келтіргіш. Процестің екінші түрі әртүрлі параметрлермен жүреді:

• еріткіш жоқ;
• сулы ерітінділерде;
• органикалық ортада;
• қышқыл-негіз индексінің кең ауқымы бар ерітінділерде.

Алу

Бұл қосылыс бірнеше жолмен синтезделеді. Реакциялардың негізгі түрлері төменде сипатталған:

гидрид немесе натрий метилаты бар диборан:

2NaH + B₂H₆ → 2NaBH₄ , 3CH₃ONa + 2B₂H₆ → 3NaBH ₄ + B(OCH₃)₃;

диметоксиборан барнатрий триметоксиборогидриді:

2NaBH(OCH₃)₃ + 3(CH₃O) 2_BH3_=NaBH4 _{+ 3B(OCH}3₎ 3_;

этилбор эфирі бар натрий гидриді:

4NaH + B(OCH₂CH₃)₃ → NaBH 4 _{+ 3NaOCH}2_CH3_;

бор үшхлориді немесе бор ангидриді бар натрий гидриді:

BX₃ + 4NaH → NaBH₄ + 3NaX, X=Cl, 1/2О.

Алынған техникалық зат әртүрлі еріткіштерден экстракциялау немесе қайта кристалдау арқылы тазартылады.

Қолданба

Натрий боргидриді келесі мақсаттарда қолданылады:

• жұқа бейорганикалық және органикалық синтез;
• металл ерітінділерін алу;
• заттардың құрылысын зерттеу;
• химиялық реакциялардың кинетикасын анықтау;
• басқа металдардың боргидридтерін және олардың туындыларын алу;
• зертханалық талдау немесе өнеркәсіптік өндіріс өнімдері болып табылатын қалдық сулы ерітінділерден бағалы металдарды (платина, палладий, күміс, алтын) регенерациялау;
• таза газ тәрізді сутегін алу;
• полиэстер, поливинил спирті және көбік негізіндегі көбіктендіргіш синтетикалық материалдар;
• бор қосылыстарының синтезі (диборан, бор триодидиді, гидразин моноборан, этиламинборан, натрий боросульфиді және басқалары);
• кеуекті жылуоқшаулағыш жабындарды алу.

Судағы боргидридтен сутегінің бөлінуінің катализаторы ретінде қымыздық қышқылы таблеткалары,лимон қышқылы, янтарь қышқылы, гидросульфаттар, гидрофосфаттар, кобальт, платина немесе палладий тұздарымен қапталған көміртек.

Металл жабындары

Натрий боргидриді сондай-ақ өнімділігі жоғары металл-бор жабындары үшін қолданылады:

• жоғары қаттылық;
• тозуға төзімді;
• коррозияға төзімділік;
• жоғары балқу температурасы.

Борогидридті әдіс мыс, күміс, алтын, темір, никель, кобальт, палладий, платина және басқа металдар негізінде төмен температурада (шамамен 40 °C) жабындарды өндіруге мүмкіндік береді. Қоспалар ретінде әртүрлі компоненттерді (сульфиттерді, сульфиттерді, тиосульфаттарды) қолдануға болады, бұл жаңа қасиеттері бар екі және үш компонентті қорытпаларды алуға мүмкіндік береді.