Натрий боргидриди: касиеттери, даярдоо жана колдонуу

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 05:34

Натрий боргидриди жогорку реактивдүү зат. Анын касиеттерин изилдөө органикалык жана органикалык эмес химияны маалымат менен олуттуу байытууга, ошондой эле бир катар маанилүү аналитикалык маселелерди чечүүгө мүмкүндүк берди. Бул кошулма бардык щелочтуу жер металл боргидриддердин ичинен эң өнөр жайлуу бири.

Жалпы сүрөттөмө

Натрий боргидриди – түссүз, жытсыз кристаллдык зат. Башка щелочтуу металл боргидриддеринен айырмаланып, абада жана сууда салыштырмалуу туруктуу. Бул анын химиялык өнөр жайда кеңири колдонулушуна байланыштуу.

Натрий боргидридинин эмпирикалык формуласы: NaBH₄.

Физикалык касиеттери

Бул кошулма төмөнкү физикалык касиеттерге ээ:

• эрүү температурасы - 500 °C;
• кристалл торчосунун түрү - кубдук сингония;
• молекулярдык салмагы – 37, 843 a.u. м.;
• тыгыздыгы - 1,08 кг/м³;
• гигроскопиялык – жогорку;
• аммиак жана диглим менен эритмеде жогорку электр өткөрүмдүүлүк.

Химиялык касиеттери

Натрий боргидридинин негизги химиялык касиеттери төмөнкүдөй:

• сууда, спирттерде, суюк аммиакта, аммиактын туундуларында жана оксокислоталарда жакшы эрийт; жаман - диэтил эфирде, углеводороддук бирикмелерде;
• суусуз эритмелерде литий, магний, барий, алюминий галогениддери менен алмашуу реакциясы байкалат;
• суудан зат дигидрат NaBH₄-2H₂O;

түрүндө кристаллдашат

• азот менен аракеттенгенде аммиак азаят;
• дигидратты кургатуу вакуумда гана жүргүзүлүшү мүмкүн;
• диметилформамид, ацетамид менен реакцияда солваттар пайда болот.

Бул зат жогорку реактивдүү жана азайтуучу. Процесстин экинчи түрү ар кандай параметрлер менен жүрөт:

• эритүүчү жок;
• суулуу эритмелерде;
• органикалык чөйрөдө;
• кислота-негиз индексинин кеңири диапазону бар эритмелерде.

Алуу

Бул кошулма бир нече жол менен синтезделет. Реакциялардын негизги түрлөрү төмөндө сүрөттөлгөн:

диборан гидрид же натрий метилаты менен:

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

диметоксиборан мененнатрий триметоксиборогидрид:

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

натрий гидриди этил бор эфири менен:

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

натрий гидриди менен бор трихлорид же бор ангидриди:

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

Алынган техникалык зат ар кандай эриткичтерден экстракция же кайра кристаллдашуу жолу менен тазаланат.

Колдонмо

Натрий боргидриди төмөнкү максаттарда колдонулат:

• жакшы органикалык эмес жана органикалык синтез;
• металл эритмелерин алуу;
• заттардын түзүлүшүн изилдөө;
• химиялык реакциялардын кинетикасын аныктоо;
• башка металлдардын боргидриддерин жана алардын туундуларын алуу;
• лабораториялык анализдин же өнөр жай өндүрүшүнүн продукциясы болуп саналган калдык суу эритмелеринен баалуу металлдарды (платина, палладий, күмүш, алтын) регенерациялоо;
• таза газ түрүндөгү суутек алуу;
• полиэстер, поливинил спирти жана көбүктүн негизинде көбүктөнгөн синтетикалык материалдар;
• бор бирикмелеринин синтези (диборан, бор трийодиди, гидразин моноборан, этиламинборан, натрий боросульфиди жана башкалар);
• көңдөйлүү жылуулук өткөрбөй турган каптоолорду алуу.

Суудагы боргидридден суутекти бөлүп чыгаруу үчүн катализатор катары оксал кислотасы таблеткалары колдонулат,лимон кислотасы, янтарь кислотасы, гидросульфаттар, гидрофосфаттар, кобальт, платина же палладий туздары менен капталган көмүртек.

Металл каптоо

Натрий боргидриди ошондой эле жогорку натыйжалуу металл-бор каптоо үчүн колдонулат:

• жогорку катуулук;
• эскирүүгө туруктуу;
• коррозияга туруктуулук;
• жогорку эрүү температурасы.

Борогидрид ыкмасы төмөнкү температурада (болжол менен 40 °C) жез, күмүш, алтын, темир, никель, кобальт, палладий, платина жана башка металлдардын негизинде каптоолорду өндүрүүгө мүмкүндүк берет. Кошумча катары ар түрдүү компоненттерди (сульфиттерди, сульфиттерди, тиосульфаттарды) колдонууга болот, бул жаңы касиеттерге ээ эки жана үч компоненттүү эритмелерди алууга мүмкүндүк берет.