Sodium borohydride: mga katangian, paghahanda at aplikasyon

2024 May -akda: Angel Austin | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 05:44

Ang

Sodium borohydride ay isang highly reactive substance. Ang pag-aaral ng mga pag-aari nito ay naging posible upang makabuluhang pagyamanin ang organiko at hindi organikong kimika na may impormasyon, pati na rin upang malutas ang isang bilang ng mga mahahalagang analytical na problema. Ang tambalang ito ay isa sa pinaka-industriyal sa lahat ng alkaline earth metal borohydride.

Pangkalahatang Paglalarawan

Sodium borohydride ay isang walang kulay, walang amoy na crystalline substance. Hindi tulad ng iba pang alkali metal borohydride, ito ay medyo matatag sa hangin at tubig. Ito ay dahil sa malawakang paggamit nito sa industriya ng kemikal.

Ang empirical formula para sa sodium borohydride ay: NaBH₄.

Mga pisikal na katangian

Ang tambalang ito ay may mga sumusunod na pisikal na katangian:

• melting point - 500 °C;
• uri ng crystal lattice - cubic syngony;
• molecular weight – 37, 843 a.u. e. m.;
• density - 1.08 kg/m³;
• hygroscopicity – mataas;
• high electrical conductivity sa solusyon na may ammonia at diglyme.

Mga katangian ng kemikal

Ang mga pangunahing kemikal na katangian ng sodium borohydride ay ang mga sumusunod:

• magandang solubility sa tubig, alkohol, likidong ammonia, ammonia derivatives at oxoacids; masama - sa diethyl ether, mga hydrocarbon compound;
• sa mga non-aqueous solution, ang exchange reaction na may lithium, magnesium, barium, aluminum halides ay sinusunod;
• mula sa tubig nag-crystallize ang substance sa anyo ng dihydrate NaBH₄-2H₂O;
• kapag tumutugon sa nitrogen, nababawasan ang ammonia;
• pagpatuyo ng dihydrate ay maaari lamang gawin sa ilalim ng vacuum;
• sa reaksyon na may dimethylformamide, acetamide, nangyayari ang pagbuo ng mga solvates.

Ang substance na ito ay lubos na reaktibo at nakakabawas. Ang pangalawang uri ng proseso ay may iba't ibang mga parameter:

• walang solvent;
• sa mga may tubig na solusyon;
• sa mga organic na kapaligiran;
• sa mga solusyon na may malawak na hanay ng acid-base index.

Matanggap

Ang tambalang ito ay na-synthesize sa maraming paraan. Ang mga pangunahing uri ng reaksyon ay inilarawan sa ibaba:

diborane na may hydride o sodium methylate:

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

dimethoxyborane na maysodium trimethoxyborohydride:

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

sodium hydride na may ethyl boron ether:

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

sodium hydride na may boron trichloride o boric anhydride:

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

Ang resultang teknikal na substansiya ay dinadalisay sa pamamagitan ng pagkuha o muling pagkristal mula sa iba't ibang solvents.

Application

Sodium borohydride ay ginagamit para sa mga sumusunod na layunin:

• fine inorganic at organic synthesis;
• pagkuha ng mga metal na sols;
• pag-aaral ng istruktura ng mga sangkap;
• pagtukoy ng kinetika ng mga reaksiyong kemikal;
• pagkuha ng borohydride ng iba pang mga metal at mga derivatives ng mga ito;
• regeneration ng mga mahahalagang metal (platinum, palladium, silver, gold) mula sa mga waste aqueous solution, na mga produkto ng pagsusuri sa laboratoryo o industriyal na produksyon;
• pagkuha ng purong gas na hydrogen;
• foaming synthetic na materyales batay sa polyester, polyvinyl alcohol at foam;
• synthesis ng mga boron compound (diborane, boron triiodide, hydrazine monoborane, ethylamineborane, sodium borosulfide at iba pa);
• pagkuha ng porous heat-insulating coatings.

Bilang mga catalyst para sa pagpapalabas ng hydrogen mula sa borohydride sa tubig, ginagamit ang mga tabletang oxalic acid,citric acid, succinic acid, hydrosulfates, hydrophosphates, carbon coated with s alts of cob alt, platinum o palladium.

Metal Coating

Sodium borohydride ay ginagamit din para sa high performance na metal-boron coatings:

• mataas na tigas;
• wear resistant;
• corrosion resistance;
• mataas na punto ng pagkatunaw.

Ang paraan ng borohydride ay ginagawang posible na makagawa ng mga coatings sa mababang temperatura (mga 40 °C) batay sa tanso, pilak, ginto, bakal, nickel, cob alt, palladium, platinum at iba pang mga metal. Maaaring gamitin ang iba't ibang bahagi (sulfites, sulfites, thiosulfates) bilang mga additives, na ginagawang posible na makakuha ng dalawa at tatlong bahagi na haluang metal na may mga bagong katangian.