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ホウ酸の構造、性質、用途


はじめに

ホウ酸水素、オルトホウ酸、ホウ酸としても知られるホウ酸は、弱酸です。実際、それは穏やかな抗真菌性、防腐性、抗ウイルス性を備えた酸化ホウ素の酸性水和物です。ホウ酸の正確な作用機序は不明です。通常、すべての細胞に対して細胞毒性があります。一般に、イースト菌感染症や熱性水ぶくれ (口唇ヘルペスとも呼ばれます) の治療に使用されます。これは最も生産量の多いホウ酸塩の 1 つであり、世界中の製薬会社や化粧品会社で、栄養補助食品、難燃剤(火を減らすのに役立つ)として広く使用されています 人への被害)、ガラス繊維だけでなくガラス繊維の製造、害虫を駆除するための木材防腐剤の製造。

ホウ酸粉末としてのホウ酸

私たちの日常生活では、ホウ酸は白い粉末のように見えるため、ホウ酸粉末と呼ばれることがよくあります.一般的に殺虫剤、つまりゴキブリの駆除に使用されます。実際、ゴキブリがこの粉に触れるとくっつきます。この粉末は、畑の肥料や、洗剤やハンドソープにも使用されています。

ホウ酸の構造

ホウ酸の化学構造は一般に H3BO3 と呼ばれ、B(OH)3 と表記されることもあります。この式から、化合物には 1 つのホウ素原子、3 つの水素原子、3 つの酸素原子が含まれており、3 つの -OH 基、つまりヒドロキシル基が 1 つのホウ素原子に結合していることが簡単にわかります。化合物の構造は次のとおりです。

それは基本的に平面上にある二次元構造を持っています。 VSEPR 理論によると、この化合物の分子構造は三方晶平面であることがわかっています。

物理的特性

ホウ酸の基本的な物理的特性の一部は次のとおりです:

<オール>
  • 分子量は 61.83 g/mol です。
  • 無色無臭の物質です。
  • 通常、室温 (250℃) では白色の結晶性固体です。
  • かなり水に溶けます。ホウ酸の室温での水への溶解度は、1 リットルあたり 57 グラムです。
  • また、アセトンにわずかに溶け、ピリジンにやや溶けにくい.
  • ホウ酸の沸点は 5000C (または 5730F) です。
  • この化合物の融点は 170.90°C (または 339.62°F) です。
  • 密度は 1.43 g/cm3 です。
  • 化学的性質

    <オール>
  • 暖房:
  • <オール>
  • ホウ酸を 1700℃ で加熱するとメタホウ酸が得られます。反応は次のとおりです:H3BO3 → HBO2 + H2O
  • 300℃で加熱すると四ホウ酸が生成します。反応は次のとおりです:4HBO2 → H2B4O7 + H2O
  • しかし、330℃で加熱すると、三酸化ホウ素が生成されます。反応は次のとおりです:H2B4O7 → 2B2O3 + H2O
  • それは硫酸に簡単に溶け、その反応は次のとおりです:B(OH)3 + 6H2SO4 → B(HSO4)4- + 2HSO4- + 3H3O+
  • アルコールと反応してホウ酸エステルを生成します。反応は次のとおりです:B(OH)3 + 3ROH → B(OR)3 + 3H2O
  • NaOH と反応すると、メタホウ酸ナトリウムと四ホウ酸ナトリウムを形成します。
  • 水やその他の溶媒中で完全にイオン化することはありません.
  • ホウ酸の調製

    ホウ酸は、ホウ砂(四ホウ酸ナトリウム十水和物)を塩酸(HCl)などの鉱酸と反応させることで調製できます。

    Na2B4O7·10H2O + 2HCl → 4 B(OH)3 + 2 NaCl + 5 H2O

    また、三ハロゲン化ホウ素とジボランの加水分解の副産物として形成されることもあります。反応は次のとおりです。

    B2H6 + 6H2O→ 2B(OH)3 + 6H2

    BX3 + 3H2O → B(OH)3 + 3HX (X =Cl、Br、I)

    ホウ酸の使用

    一般に、今日、この化合物は多くの産業や工場で広く使用されています。その用途のいくつかを見てみましょう:

    <オール>
  • 通常、ガラスやモノフィラメント ファイバーグラスの製造に使用されます。
  • ジュエリー業界で変性アルコールと組み合わせて使用​​されます.
  • 電気メッキにも使用されます。
  • フラット LCD パネル ディスプレイの製造に使用されます。
  • 人への火災被害を軽減するのに役立つ難燃剤としても使用されることがあります.
  • 鍛冶屋の溶接用フラックスにも使用されます。
  • 防腐剤、殺虫剤、中性子吸収剤として使用されます。
  • ホウ酸と植物油または石油の混合物は、優れた潤滑剤として機能します。
  • スイミング プールでも一次緩衝材として使用されます。
  • この化合物は、農業部門でも大きな役割を果たしています。つまり、ホウ素欠乏を防ぐために使用され、米や小麦などの穀物の保存にも使用されます.
  • また、フッ化水素酸 (HF) の有害な影響を中和するために多くの産業で使用されています。
  • 人間と動物の耳の感染症の治療にも使用されます.
  • この酸と蒸留水を混ぜたものは、血液凝固を助ける噴霧器としても使用されます。
  • これらはホウ酸の用途のごく一部ですが、これらすべての用途とは別に、ホウ酸の産業用途や家庭用途も数多くあります.

    結論:

    ホウ酸とそのホウ酸ナトリウム塩は、自然界やさまざまな産業で見られる殺虫剤です。最も頻繁に使用される製品の 1 つはホウ砂です。ホウ酸とその対応するナトリウムには、ホウ素を他の元素と結合させるさまざまな方法があります。それらの毒性は、主に含まれるホウ素の量によって決まります。

    ホウ酸とそのナトリウム対応物は、広範囲の害虫に対して効果的です。昆虫、クモ、ダニ、藻類、カビ、菌類、雑草などがあります。 1948 年以来、米国ではホウ酸を含む製品の使用が登録されています。



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