ثلاثي أكسيد البورون

ثلاثي أكسيد البورون هومركب كيميائي للبورون، وهومن فصيلة الأكاسيد، وله الصيغة الكيميائية B₂O₃، ويكون على شكل صلب أبيض اللون.

التحضير

عند تسخين حمض البوريك للغليان يتشكل كتلة زجاجية لابلورية من ثلاثي أكسيد البورون والتي يصعب بلورتها، والتي تدعى أحياناً باسم زجاج البوروكسيد:

{\displaystyle \mathrm {2\ H_{3 BO_{3 \ +\ 190,5\ kJ\rightleftharpoons \ B_{2 O_{3 \ +\ 3\ H_{2 O

باللقاء، فإن إجراء عملية البلمهة (نزع الماء) من حمض البوريك بشكل تدريجي بين درجات حرارة 150-250 °س يعطي ثلاثي أكسيد البورون البلوري.

يحصل على ثلاثي أكسيد البورون بشكل صناعي من معالجة البورق (البوراكس) بحمض الكبريتيك في فرن صهر عند درجات حرارة تتجاوز 750 °س. يفصل أكسيد البورون المصهور عن كبريتات الصوديوم (كعكة الملح) بالإبانة، ثم يبرّد. تكون نقاوة أكسيد البورون الناتجة حوالي 96–97%.

أنتج عالمياً ما يقارب 3.8 طن من ثلاثي أكسيد البورون في سنة 2007، حيث تعد هجريا والأرجنتين وتشيلي في صدارة الدول المنتجة لهذه المادة.

الخواص

يتفاعل ثلاثي أكسيد البورون بشكل حمضي ويشكل حمض البوريك عند التماس مع الماء، كما أنّ B₂O₃ من المواد المسترطبة سواءً أكان في الحالة البلورية أواللابلورية.

يمكن إجراء تفاعل اختزال للمركب باستخدام المغنسيوم أوالبوتاسيوم أوالهيدروجين حيث يتشكل البورون:

{\displaystyle \mathrm {B_{2 O_{3 \ +\ 3\ Mg\ \rightleftharpoons \ 2\ B\ +\ 3\ MgO\ \ \Delta H=-533kJ

يتبلور (α-) ثلاثي أكسيد البورون وفق النظام البلوري الثلاثي وفق الزمرة الفراغية P3₁21 و/أوP3₂21، وتكون أبعاد الشبكة البلورية كالتالي: a =434 وc =834 بيكومتر، بحيث تتسع ست وحدات صيغة لكل وحدة خلية.

بالإضافة إلى الشكل ألفا، هناك شكل بيتا (β) من ثلاثي أكسيد البورون، ولكن يحصل عليه عند درجات حرارة مرتفعة، كما يحصل على هذا الشكل عند تطبيق ضغوط مرتفعة تتجاوز 9.5 غيغاباسكال.

الاستخدامات

يعد ثلاثي أكسيد البورون مركباً أساسياً للحصول على عنصر البورون نفسه بالإضافة إلى الكثير من مركبات البورون الأخرى، مثل كربيد البورون، أوثلاثي ميثيل البورات وذلك من خلال إذابة الأكسيد في الميثانول، أوثنائي البوران من خلال الهدرجة.

من التطبيقات العملية لمركب ثلاثي أكسيد البورون استخدامه كصهارة وكمكوّن في زجاج البوروسيليكات وفي المينا المزجج.

يدخل ثلاثي أكسيد البورون في هجريب مواد إطفاء حريق المواد الفلزّية.

المراجع

↑ معهد بوب كيم: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/518682 — تاريخ الاطلاع:خمسة أكتوبر 2016 — العنوان : Boric oxide — الرخصة: محتوى حر
^ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0060.html
↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie 102. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin und New York 2007, ISBN 978-3-11-017770-1. S. 1104.
^ Patnaik, P. (2003). . McGraw-Hill. صفحة 119. ISBN . مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2020. اطلع عليه بتاريخ 06 يونيو2009.
^ Boron (PDF; 88 kB). In: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2009. نسخة محفوظة 27 أبريل 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Gerdes, Eberhard (2001), Qualitative Anorganische Analyse, Springer DE, صفحة 230, ISBN CS1 maint: ref=harv (link)
^ von Karl-Heinz Lautenschläger (2007), Taschenbuch der Chemie - Karl-Heinz Lautenschläger, Harri Deutsch Verlag, صفحة 218, ISBN CS1 maint: ref=harv (link)
^ Herta Effenberger, Christian L. Lengauer, Erwin Parth: with Higher Space-Group Symmetry: Results of a Reevaluation. In: Monatshefte für Chemie/Chemical Monthly. 132, , S. 1515–1517, doi:10.1007/s007060170008. نسخة محفوظة 11 يونيو2018 على مسقط واي باك مشين.
^ V.A. Mukhanov, O.O. Kurakevych, V.L. Solozhenko: On the hardness of boron (III) oxide (PDF; 278 kB): Results of a Reevaluation. In: Journal of Superhard Materials. 30, , S. 71–72, doi:10.3103/S1063457608010097. نسخة محفوظةعشرة يناير 2020 على مسقط واي باك مشين.
^ Brazhkin, V. V.; Katayama, Y.; Inamura, Y.; Kondrin, M. V.; Lyapin, A. G.; Popova, S. V.; Voloshin, R. N. (2003). under high pressure". JETP Letters. 78 (6): 393–397. doi:10.1134/1.1630134. مؤرشف من الأصل في 03 مارس 2016. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Gisbert Rodewald, Alfons Rempe, Kohlhammer: Feuerlöschmittel 7. Auflage, ISBN 3-17-018492-X.