硼酸

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第69页（4879字）

一、物理性质

硼酸的化学成分是B₂O₃·3H₂O，按重量计算，由56．32%的B₂O₃和43．68%的水组成。由图1－1－11可看出：硼酸在水中的溶解度随温度的上升而增大，加热到70～100℃时，逐渐失水而成偏硼酸(HBO₂)；到150～160℃时，成为焦硼酸；到300℃时成为硼酸酐(B₂O₃)。

图1－1－11 H₂O－B₂O₃体系相图

H₂O－B₂O₃体系的熔点：

25℃时，HBO₂(Ⅰ)密度=2．49g／cm³

HBO₂(Ⅱ)密度=2．045g／cm³

HBO₂(Ⅲ)密度=1．784g／cm³

硼酸为白色粉末状结晶或三斜轴的鳞片状带光泽结晶，有滑腻手感，无臭味。溶于水、乙醇、甘油、醚类及香精油。水溶液呈弱酸性：第一个氢的离解常数K=6．4×10^－10(25℃)。0．1mol／L的硼酸溶液pH为5．13。硼酸对人体有害，内服影响神经中枢。其他物理数据为：

相对密度 15℃ 1．435；

水溶液相对密度

晶体机构；

a₁=0．7039nm α₁=92．58°

a₂=0．705nm α₂=101．17°

a₃=0．6578nm α₃=119．83°

原子间距： B－O=0．1361nm

O－H=0．088nm

O…H=0．184nm

O－H…O=0．272nm

蒸气压(水蒸汽压力为101，325Pa)：

109℃ 82．66Pa

129℃ 360Pa

142℃ 840Pa

159℃ 1155．9Pa

180℃ 2，000Pa

硼酸溶液的蒸气压降低；

注：①蒸汽压降低值△P=100(760－P_H2O)／M×760。

硼酸分解成HBO₂－Ⅱ和HBO₂－Ⅲ时的蒸气压：

水中溶解度：

液氨中溶解度：25℃ 1．92g H₃BO₃／100g NH₃；

蒸发去氨后得 NH₄HB₄O₇；

硫酸中的溶解度：

注：其他温度数据见：W．F．Link，Solubilities of Inorganic and Matalorganic Compcunds，Vo1．1，D．Van Nostrand Co．，Princeton，New Jersey

有机溶剂中的溶解度：

H₃BO₃－MgCl₂互溶系统：

H₂O₂对H₃BO₃溶液pH的影响：

在甘油－戊醇中的分配系数(25℃)：

熔点 169±1℃转化为HBO；

沸点 300℃失去H₂O；

比热：

硼酸pH值：

在电介质溶液中的溶解度：

注：H₃BO₃与KCl、NH₄C1、NaCl、NH₄OAc、Na₂CO₃、K₂SO₄、Na₂HPO₄、NaH₂PO₄、CuSO₄、FeCl₃、AlCl_a、无机酸、(NH₁)₂HPO₄、NH₄H₂PO₄、NaHCO₃、(NH₄)₂SO₄、Zn(OAc)₂、HOAc、NH₃及苯胺的溶解度数据以及在其他化合物中的溶解度数据可见Linke：“Solubilities of Inorganic and metal organic Compounds”Vol，IP．1098～1101，P．261～279。

溶解热ΔH_溶解100mol水： 22．18KJ／mol；

热力学数据：

不同温度下的热容，熵，焓：

折射率： α=1．337，β=1．461，γ=1．462；

导电率：

电离常数：

注：H₃BO₃浓度自0．1～0．0lN。

磁敏感性： 18℃ －0．69×10^－6GS(高斯)。

二、化学性质

硼酸与苛性钠相作用，可生成硼砂：4H₃BO₃+2Na(OH)→Na₂B₄O₇+7H₂O。硼酸与苛性钠及过氧化氢作用，可得过硼酸钠结晶；2H₃BO₃+Na(OH)+H₂O₂+H₂O→NaBO₃·4H₂O；硼酸与过氧化钠混合后，徐徐加入冷水中，经酸处理(酸化剂为HCl、H₂SO₄及CO₂等)，也得过硼酸钠结晶：

2H₃O₃+Na₂O₂+HCl+4H₂O→NaBO₃·4H₂O+NaCl+2H₂O，2H₃BO₃+3Na₂O₂+CO₂+8H₂O→2NaBO₃·4H₂O+Na₂CO₃+3H₂O；硼酸与适量甲醇，徐徐加热，则得硼酸甲脂：H₃BO₃+3CH₃OH→B(OCH₃)₃+3H₂O。

三、用途

硼酸大量用于玻璃工业(光学玻璃、耐酸玻璃、耐热玻璃、绝缘材料的玻璃纤维)，可以改善玻璃制品的耐热、透明性能，提高机械强度，缩短熔融时间。在搪瓷、陶瓷工业中，用以增强搪瓷产品的光泽和坚牢度，也是釉药及颜料的成分之一。在医药工业、冶金工业中作添加剂、助熔剂；硼钢硬度强，轧延性能良好，可以代替镍钢。硼酸有防腐特性，可作防腐剂，如木材防腐。金属焊接、皮革工业、照相、染料制造、耐热防火织物、人造宝石、电容器及化妆品的制造方面都用到它；还可用作杀虫剂、催化剂。在农业上作含硼微量元素肥料，对许多作物有肥效，可提高油菜籽的含油率。由硼酸可制造多种硼化物，广泛用于国防和其他工业部门及科研单位。

四、质量标准

我国硼酸的国家标准(GB538－82)适用于工业硼酸产品。主要用于玻璃制品、搪瓷制造、化工和建材工业等。

分子式：H₃BO₃；分子量61．83(按1979年国际原子量)。

外观：应为白色粉末状结晶或三斜轴面的鳞片状带光泽结晶。

化学指标：符合表1－1－43要求。

表1－1－43 硼酸化学指标

注：由井盐卤水法和盐酸法生产的硼酸，其氯化物含量允许一级品不大于0．10%；二级品不大于0．15%，由碳氨法生产的硼酸，其氨(NH3)含量一级品不大于0．50%；二级品不大于0．90%。

美国国家标准学会(ANSI)硼酸标准(照相级)：

1．感观指标：硼醇是白色晶体粉末或颗粒。

2．危害性：人吸入硼酸，能引起呕吐泻肚；应防止吸入和皮肤长时接触。

3．化学指标：硼酸含量最低99．5%(按重量)；

重金属(以Pb计)含量最多不超过0．005%；

铁离子含量最多不超过0．0002%；

对硝酸铵银的反应，和液体硼酸状态均须通过试验。

日本硼酸(试剂)国家标准(JIS K8863)见表1－1－44。

表1－1－44 日本硼酸(试剂)国家标准

前苏联硼酸国家标准(ГOCТ18704－78)，见表1－1－45。

表1－1－45 前苏联硼酸国家标准

注：①见ГОСТ18704－78的说明．