História do Borax, estrutura, propriedades, usos, síntese, riscos

Ele Bórax ou borato de sódio É uma denominação para um grupo de compostos químicos com uma fórmula básica de NA₂B₄QUALQUER₇. É um sal higroscópico capaz de formar numerosos hidratos, além de se enriquecer estruturalmente pela presença de certas impurezas de metal.

Os principais compostos chamados Borax são os seguintes: Anhidro₂B₄QUALQUER₇; Tetraborato de sódio penta -hidrato (NA₂B₄QUALQUER₇).5h₂QUALQUER; e tetraborato de sódio, na₂B₄QUALQUER₇.10h₂Ou, ou seu equivalente, o tetraborato octa -hidrato de sódio, na₂B₄QUALQUER₅(OH)₄.8h₂QUALQUER.

Fragmento de Borax. Fonte: Leon Hupperichs [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Como pode ser visto, todos os sólidos anteriores diferem apenas em seu grau de hidratação; Alguns têm mais moléculas de água em seus cristais do que outros. O bórax fisicamente é semelhante a peças ou cristais robustos de giz (imagem superior).

Naturalmente, o Borax é encontrado em sedimentos de lagos sazonais, secos por evaporação. Borax ocorre na Turquia, Searles Lakes (Califórnia), no deserto Atacama, Chile, Bolívia, Tibete e Romênia. Sinteticamente, os cristais de bórax podem ser obtidos através de um processo de nucleação lenta; isto é, aquele em que o crescimento dos cristais é favorecido.

O tetraborato anidro, anidro e decadrado é pouco solúvel em água fria; Mas sua solubilidade aumenta com um aumento de temperatura. Então uma₂B₄QUALQUER₇.10h₂Ou é muito solúvel em etileno glicol, moderadamente solúvel em etanol e pouco solúvel em acetona; Estes são menos solventes polares que a água.

O Borax possui inúmeras aplicações, como na elaboração de detergentes e sabonetes; como um atraso do fogo do material celulósico; na produção de fibra de vidro; na limpeza de superfícies duras, como metais, vidro e cerâmica; e na inibição de corrosão, entre outros usos.

O bórax é irritante para olhos, pele e trato respiratório. Por ingestão, ele pode produzir, entre outros sintomas, vômitos, diarréia, flacidez, decaimento e convulsões. Atualmente suspeita -se que efeitos nocivos na reprodução humana possam ter.

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História

A história do Borax é confusa. É apontado que foi descoberto na cama de um lago Tibete, seco por evaporação. Foi transferido no século VII do Tibete para a Arábia Saudita, seguindo a rota de seda de So So -.

O termo "Borax" era popular após as inúmeras aplicações encontradas e comercializadas com o nome de 20 mule borax tradermax, que se referiu à maneira como o Borax foi transportado pelos desertos de Nevada e Califórnia.

Outra versão de sua descoberta indica que os egípcios conheciam por sua existência há muito tempo, usando -a nas soldas de metais pelo calor. Além disso, eles o usaram na medicina e no processo de mumificação. Borax foi transferido para a Europa no século XIII por Marco Polo.

Em meados do século XIX, grandes depósitos de bórax foram descobertos no deserto de Magove, o que tornou seu uso comum desde então.

Estrutura de bórax

Estrutura de íons borax. Fonte: Smokefoot [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]

A imagem superior mostra os íons que compõem o bórax, correspondendo especificamente a um sólido com uma fórmula de composição de Na₂[B₄QUALQUER₅(OH)₄] · 8h₂Ou (ou NA₂B₄QUALQUER₇· 10h₂QUALQUER).

Primeiro, a estrutura enjaulada do ânion pode ser notada [b₄QUALQUER₅(OH)₄]^2- (Embora eu deva ter dois grupos^-), em que um anel octogonal (quatro átomos de B e quatro de O) pode ser visto), com uma ponte B-O-B dividindo-a em duas metades.

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Essa gaiola não permanece estática, mas vibra e adota diferentes conformações no espaço; No entanto, em menor grau nas proximidades da ponte. Também se pode notar que é muito "oxigenado"; Ou seja, possui muitos átomos de oxigênio, capazes de interagir com moléculas de água usando pontes de hidrogênio.

Não é de surpreender que os cristais de Borax possam hidratar e gerar numerosos hidratos. Assim, para o NA sólido₂[B₄QUALQUER₅(OH)₄] · 8h₂Ou, existem oito moléculas H₂Ou interagir com a gaiola de borarato e, ao mesmo tempo, com os centros de metal de Na⁺.

No lado do cátio, você tem o complexo aquoso [Na (h₂QUALQUER)₄]⁺_n, onde o valor de n dependerá da proporção ânion/cátion. No sólido superior, n = 2, então você tem: [na₂(H₂QUALQUER)₈]²⁺, cuja carga 2+ neutraliza a carga 2- do ânion de borarato.

Cristais

Célula monoclínica de Borax. Fonte: Ben Mills [público
Domínio].

Acima₂[B₄QUALQUER₅(OH)₄] · 8h₂Ou ou na₂B₄QUALQUER₇· 10h₂QUALQUER. Aqui, atrações eletrostáticas e pontes de hidrogênio governam ou dominam os padrões estruturais originados em cada vidro do vidro.

Outros hidratos e sal anidro perdem uma ou todas as suas moléculas de água, alterando a composição e a estrutura do cristal de Borax. Em todos eles, ânion e cátion permanecem os mesmos (a menos que haja impurezas ou reações laterais), portanto a confusão não pode ser gerada.

Confusões com o ânion Boraato

N / D₂[B₄QUALQUER₅(OH)₄] · 8h₂Ou e na₂B₄QUALQUER₇· 10h₂Ou eles são iguais. Porque?

Primeiro, se seus átomos forem contados, eles verão que coincidem em número; E em segundo lugar, no ânion B₄QUALQUER₇^2- A ausência dos dois grupos OH ligados às cabeças de boro das pontes B-O-B é considerada; dois oh isso, juntamente com os dois H⁺ de b₄QUALQUER₇^2-, adicione até 2 h₂Ou, dando um total de 10 h₂O (8 + 2).

Propriedades

Nomes

- Bórax.

- Borarato de sódio.

- Tetraborato de sódio.

- Tetraborato dativo.

Massa molecular

Anhydro: 201,22 g/mol.

Decohydrate: 381,38 g/mol.

Aparência física

Um sólido branco cristalino.

Densidade

Anidro: 2,4 g/cm³

Decahixture: 1.739 g/cm³

Ponto de fusão

Anhidro: 743 ºC (1.369 ºF, 1.016 K).

Decohidrato: 75 ºC.

Ponto de ebulição

Anhidro: 1.575 ºC (2.867 ºf, 1.848 K).

Solubilidade em água

31,78 g/L (ambos para anidro e decapiário).

Solubilidade em solventes orgânicos

É muito solúvel em etileno glicol, moderadamente solúvel em dietileno glicol e metanol e ligeiramente solúvel em acetona.

Índice de refração (ηd)

Anhidro: η₁ = 1.447; η₂ = 1.469.

Decayedrado: η₂ = 1.472.

Estabilidade

É estável sob condições de armazenamento adequadas. Embora tenha uma baixa pressão de vapor, aumenta com a temperatura, causando cristalização e condensação, portanto, a temperatura excessiva e as flutuações de umidade devem ser evitadas.

Emissão de luz

O tetraborato de sódio quando submetido à ação do fogo emite uma luz verde.

Reações

- Ao se dissolver na água, as soluções alcalinas se originam com um pH em torno de 9,2.

- O Borax reage para formar outros boratos, como o perborato (PBS).

- Também produz ácido bórico ao reagir com ácido clorídrico:

N / D₂B₄QUALQUER₇· 10h₂O + hcl => 4 h₃Bo₃ + 2 NA⁺ + 2 Cl^- + 5 h₂QUALQUER

- O tetraborato de sódio se comporta como uma substância de anfóis, pois em solução aquosa é hidrolisada e é capaz de neutralizar o ácido. Da mesma maneira, é capaz de neutralizar alcalis de alta concentração, evitando elevação excessiva do pH médio.

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Formulários

Borax tem inúmeras aplicações, tanto no ser humano quanto no conjunto de atividades que ele executa.

Ação antioxidante

O Borax tem a capacidade de dissolver óxidos. Por esse motivo, é usado na recuperação de metais como latão, cobre, chumbo e zinco.

Também é usado para impedir a oxidação de barras de metal nas fundações. O Borax cobre sua superfície, excluindo o ar e, portanto, evitando a oxidação. Além disso, evita a corrosão do material ferroso na fabricação de carros.

A solubilidade do bórax em etileno glicol tem sido útil em formulações anticongelantes. O bórax neutraliza os resíduos ácidos que são produzidos durante a decomposição do etileno glicol, minimizando a oxidação de que a superfície dos metais pode sofrer.

Elaboração de adesivos

- O Borax faz parte de uma formulação de amido adesivo para papel e papelão ondulado.

- É um agente peptizante na fabricação de adesivos baseados em caseína e dextrina.

- Atos fortalecendo materiais adesivos cruzando os grupos hidroxilos conjugados.

Retardante de fogo

É usado como retardador de incêndio em materiais celulósicos e outros polímeros que contêm grupos hidroxilos. Ele exerce sua ação através de vários mecanismos, incluindo a formação de uma camada vítrea que limita o acesso de combustíveis.

Elaboração de vidro borosilizado (pyrex)

O Borax é uma fonte de boro usado na elaboração do vidro borossilizado; caracterizado por um alto ponto de fusão, baixo coeficiente de expansão e alta resistência a choques térmicos.

Isso permite que você esteja sujeito a altas temperaturas sem experimentar fraturas, recebendo a denominação refratária de vidro.

O vidro borossilizado é usado na elaboração de materiais a serem usados ​​em casa para assar comida. Também é usado em laboratório em copo, fixolas, mede cilindros, pipetas, etc.

Emulsificante

O Borax, juntamente com outros compostos, é usado para emulsificar sabonetes e outras parafinas. Também é usado como base para a elaboração de loções, cremes e pomadas.

Limpando material

- É adicionado nas formulações para limpar superfícies firmes, como metais, vidro e cerâmica.

- É usado em produtos de limpeza de mão, material de polimento e sabonetes de detergente em lavanderias e casa. Além disso, facilita a remoção de depósitos oleosos dos pisos das fábricas.

Usos médicos

- É usado no tratamento de infecções por fungos de pés.

- Faz parte da fórmula de nutrientes que fornece boro. Pensa -se que esse elemento intervenha no metabolismo de cálcio, fósforo e magnésio, sendo necessário para a estrutura óssea.

- Ele intervém na determinação da hemoglobina glicosilada (HbA1c), a prova que serve para conhecer o desenvolvimento de diabetes a longo prazo em um paciente, uma vez que o tempo de meia -vida de um eritrócito é de 120 dias.

Esta informação é mais útil para o médico do que as determinações isoladas da glicose no sangue do paciente.

Amortecedor de pH

É usado em vários amortecedores de pH usados ​​na bioquímica; Entre eles, o Tris (hidroximetil) aminometano-boray, usado em eletroforese em poliacrilamida de DNA e ácidos nucleicos de RNA.

Diminuição da dureza da água

Borax é capaz de combinar com os íons de cálcio e magnésio presentes na água, diminuindo sua concentração. Dessa maneira, a dureza da água é reduzida.

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Fertilizante e fertilizante

O Borax é usado como fonte de boro. Cálcio e boro estão envolvidos na formação da parede celular das plantas. Além disso, foi apontado que o boro favorece a polinização, por isso intervém na fertilização e proliferação de plantas.

Conservação de madeira

Borax luta contra o Woodwood, um besouro que consome e destrói a madeira. Também é usado na conservação e manutenção de navios de madeira.

Fundador e fluxo

É usado como fundador em soldagem de aço e ferro, causando uma diminuição no ponto de fusão e na eliminação do óxido de ferro; Um poluente indesejável. Com um fim semelhante, ele participa da soldagem de ouro e prata.

Outros

- É usado como um pesticida macio; Por exemplo, para o combate de mariposas em lã.

- A pulverização serve para o controle de pragas presentes em armários, depósitos internos, nas lacunas das paredes e, em geral, onde o uso de mais pesticidas poluentes não é desejado.

- É usado em reatores nucleares para controlar as reações que podem produzir, em casos extremos, uma reação em cadeia.

- Nos radiadores de carros, o Borax é usado para obter os sites onde há escapadas de água.

Síntese

O Borax é obtido por React₅QUALQUER₉.8h₂Ou, com carbonato de sódio e hidrocarbonato de sódio em meio aquoso.

Na verdade, a síntese de tetraborato de sódio ou bórax é pouco usada; A maior parte do composto produzido é obtido por sua extração dos minerais que o contêm.

O processo pode ser resumido em uma solução do minério na água, seguida por uma filtração de argila e finalmente uma evaporação da solução aquosa.

Riscos

O Borax é um produto natural, no entanto, pode produzir uma série de danos à saúde em humanos. Por exemplo, devido ao contato com a poeira, uma irritação da pele que pode causar dermatite pode ocorrer.

Da mesma forma, o bórax produz irritação dos olhos e o trato respiratório superior. Entre os sintomas de sua inalação, há dor de tosse e garganta.

Enquanto isso, a ingestão de bórax apresenta os seguintes sintomas: vômito, náusea, diarréia, flacidez, dor de cabeça e convulsões. Além disso, pode ocorrer uma afetação do sistema nervoso central e do funcionamento renal.

A partir de estudos realizados em ratos sexo masculino, alimentados com bórax, foi observada atrofia testicular. Enquanto os estudos realizados com ratos grávidas apontaram que o Borax poderia atravessar a placenta, produzindo uma alteração do desenvolvimento fetal, manifestado pelo baixo peso ao nascer.

Acredita -se que a exposição ao bórax possa afetar a função reprodutiva masculina no homem, manifestada por uma redução na contagem de espermatozóides.

Uma dose fatal de 10 a 25 gramas é estimada para a ingestão de bórax em adultos.

Referências

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