נתרן בורוהידריד הוא חומר תגובתי מאוד. חקר תכונותיו איפשר להעשיר משמעותית את הכימיה האורגנית והאנאורגנית במידע, כמו גם לפתור מספר בעיות אנליטיות חשובות. תרכובת זו היא אחת המתועשות ביותר מבין כל הבורהידרידים של מתכת אדמה אלקליין.
תיאור כללי
נתרן בורוהידריד הוא חומר גבישי חסר צבע חסר ריח. בניגוד לבורוהידרידים מתכת אלקליים אחרים, הוא יציב יחסית באוויר ובמים. זה נובע מהשימוש הנרחב שלו בתעשייה הכימית.
הנוסחה האמפירית עבור נתרן בורוהידריד היא: NaBH4.
נכסים פיזיים
לתרכובת הזו יש את התכונות הפיזיקליות הבאות:
- נקודת התכה - 500 מעלות צלזיוס;
- סוג של סריג קריסטל - סינגון מעוקב;
- משקל מולקולרי – 37, 843 א.ו. e. m.;
- density - 1.08 kg/m3;
- hygroscopicity – גבוה;
- מוליכות חשמלית גבוהה בתמיסה עם אמוניה ודיגליים.
מאפיינים כימיים
המאפיינים הכימיים העיקריים של נתרן בורוהידריד הם כדלקמן:
- מסיסות טובה במים, אלכוהולים, אמוניה נוזלית, נגזרות אמוניה וחומצות אוקסואציות; רע - בדיאתיל אתר, תרכובות פחמימנים;
- בתמיסות לא מימיות, נצפית תגובת החלפה עם ליתיום, מגנזיום, בריום, הלידים של אלומיניום;
- מהמים החומר מתגבש בצורה של דיהידראט NaBH4-2H2O;
- כאשר מגיבים עם חנקן, האמוניה מופחתת;
- ייבוש הדיהידראט יכול להיעשות רק בוואקום;
- בתגובה עם dimethylformamide, acetamide, מתרחשת היווצרות סולבטים.
חומר זה מגיב מאוד ומפחית. הסוג השני של תהליך מתאים לפרמטרים שונים:
- ללא ממס;
- בתמיסות מימיות;
- בסביבות אורגניות;
- בתמיסות עם מגוון רחב של אינדקס חומצה-בסיס.
קבל
תרכובת זו מסונתזת בכמה דרכים. סוגי התגובות העיקריים מתוארים להלן:
דיבורן עם הידריד או נתרן מתילט:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
דימתוקסיבורן עםנתרן טרימתוקסיבורהידריד:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
נתרן הידריד עם אתיל בורון אתר:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
נתרן הידריד עם בורון טריכלוריד או אנהידריד בוריק:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
החומר הטכני שנוצר מטוהר על ידי מיצוי או גיבוש מחדש מממסים שונים.
Application
נתרן בורוהידריד משמש למטרות הבאות:
- סינתזה אנאורגנית ואורגנית עדינה;
- לקבל סוללות מתכת;
- מחקר של מבנה החומרים;
- קביעת הקינטיקה של תגובות כימיות;
- השגת בורוהידרידים של מתכות אחרות ונגזרותיהן;
- התחדשות של מתכות יקרות (פלטינה, פלדיום, כסף, זהב) מפסולת תמיסות מימיות, שהן תוצרים של ניתוח מעבדה או ייצור תעשייתי;
- השגת מימן גז טהור;
- חומרים סינתטיים מקציפים על בסיס פוליאסטר, אלכוהול פוליוויניל וקצף;
- סינתזה של תרכובות בורון (דיבורן, בורון טרייודיד, הידרזין מונובורן, אתילאמיןבורן, נתרן בוורוסולפיד ואחרים);
- השגת ציפויים מבודדי חום נקבוביים.
כזרזים לשחרור מימן מבורוהידריד במים, משתמשים בטבליות חומצה אוקסלית,חומצת לימון, חומצה סוצינית, הידרוסולפטים, הידרופוספטים, פחמן מצופה במלחים של קובלט, פלטינה או פלדיום.
ציפוי מתכת
נתרן בורוהידריד משמש גם עבור ציפוי מתכת-בורון בעל ביצועים גבוהים:
- קשיות גבוהה;
- עמיד בפני שחיקה;
- עמידות בפני קורוזיה;
- נקודת התכה גבוהה.
שיטת הבורהידריד מאפשרת לייצר ציפויים בטמפרטורה נמוכה (כ-40 מעלות צלזיוס) על בסיס נחושת, כסף, זהב, ברזל, ניקל, קובלט, פלדיום, פלטינה ומתכות נוספות. רכיבים שונים (סולפיטים, סולפיטים, תיוסולפטים) יכולים לשמש כתוספים, מה שמאפשר להשיג סגסוגות דו-תלת-רכיביות בעלות תכונות חדשות.
