硼酸盐

硼砂是无色半透明的晶体或白色结晶粉末。在空气中容易失水风化，加热到350℃~400℃左右，失去全部结晶水成无水盐，在878℃熔化为玻璃体。熔融状态的硼砂能溶解一些金属氧化物，形成偏硼酸盐，并依金属的不同而显示出特征颜色，例如:

Na2B4O7 + CoO Co(BO2)2 ·2NaBO2 (蓝色)

Na2B4O7 + NiO Ni(BO2)2 ·2NaBO2 (棕色)

此反应可用于焊接金属时除锈，也可以鉴定某些金属离子，这在分析化学上称为硼砂珠试验。

硼砂珠试验可看作是熔融的酸性氧化物B2O3和碱性金属氧化物作用生成有特征颜色的偏硼酸盐玻璃，所以B2O3 也有硼砂珠试验，例如:

B2O3 + CuO Cu(BO2)2 蓝色

B2O3 + NiO Ni(BO2)2 绿色

硼砂珠实验现象:(氧化焰，且为灼热时)

蓝:Co

灰色:Al(过饱和)，Si，

绿:Cu，Fe，Co以比例混合。

黄褐:Be，Pb，Ag，V，U

在BO3平面三角形结构中，B原子以sp2杂化轨道与O原子结合。(如下图所示)

在BO4四面体结构中，B原子以sp3杂化轨道与O原子结合。(如下图所示)

正硼酸盐:

实际上，只有Mg，Sc只有正硼酸盐。

他们在常温下稳定，不溶于水，无结晶水。

硼砂的分子式为Na2B4O5(OH)4·8H2O习惯上也常写作(Na2B4O7·10H2O)。

四硼酸根阳离子的立体结构如下:

在四硼酸根中有两个BO3平面三角形和两个BO4四面体通过共用角顶O原子而联结起来。

硼砂是一个强碱弱酸盐，可溶于水，在水溶液中水解而显示较强的碱性:

[B4O5(OH)4] + 5H2O ↔ 4H3BO3+2OH ↔ 2H3BO3 + 2B(OH)4

硼砂水解时得到等物质的量的酸(H3BO3)和碱(B(OH)4)，所以此水溶液具有缓冲作用。硼砂易于提纯，水溶液又显碱性，在实验室中常用它配制缓冲溶液或作为标定酸浓度的基准物质。在工业上还可用做肥皂和洗衣粉的填料。

第一章概述1

第一节金属硼酸盐发现及研究简史1

第二节硼酸盐消费结构2

一、世界硼酸盐消费结构2

二、美国硼酸盐消费结构2

三、中国硼酸盐消费结构2

第二章硼酸盐的化学组成和结构4

一、硼酸盐物质结构研究4

二、硼酸盐的水溶液结构7

三、硼酸盐的制造工艺9

四、硼酸盐化合物研究进展11

第三章钠铵硼酸盐、偏硼酸盐、过硼酸盐14

第一节钠铵硼酸盐的理化性质与合成工艺14

一、理化性质14

二、合成工艺18

第二节偏硼酸盐的理化性质、合成工艺与用途22

一、偏硼酸钠22

二、偏硼酸钙22

三、偏硼酸铜23

四、偏硼酸铅23

五、偏硼酸锂24

六、偏硼酸钡24

第三节过硼酸盐的理化性质、合成工艺与用途24

一、四水过硼酸钠24

二、一水过硼酸钠25

三、过硼酸钾25

四、过硼酸锌25

第四章多种其他金属硼酸盐26

第一节硼酸铝等的理化性质、合成工艺与用途26

一、硼酸铝26

二、硼酸锶26

三、三硼酸锂26

四、四硼酸钾27

五、四硼酸铜27

六、四硼酸锰27

七、四硼酸锂27

八、五硼酸钾28

九、六硼酸镁28

第二节硼酸锌28

第三节硼酸盐玻璃30

第五章硼酸34

一、硼酸的理化性质34

二、硼酸的生产方法34

第六章硼酸盐抗粉化剂38

一、硼酸盐抗粉化剂简介38

二、硼酸盐抗粉化剂应用方法38

三、硼酸盐抗粉化剂合成工艺39

第七章氟硼酸盐40

第一节氟硼酸钠等的理化性质、合成工艺与用途40

一、氟硼酸钠40

二、氟硼酸钾41

三、氟硼酸铵42

第二节氟硼酸铜等43

一、氟硼酸铜43

二、氟硼酸亚锡44

三、氟硼酸铅44

四、氟硼酸锌45

五、氟硼酸镍46

六、氟硼酸锂46

第八章硼酸盐晶须47

第一节总论47

第二节硼酸铝晶须49

一、硼酸铝晶须的理化性质与用途49

二、硼酸铝晶须的合成工艺52

三、硼酸铝晶须的应用56

第三节硼酸镁晶须62

一、硼酸镁晶须的理化性质与用途62

二、硼酸镁晶须的合成工艺63

三、硼酸镁晶须的应用71

第四节硼酸镍晶须76

一、硼酸镍晶须的理化性质与用途76

二、硼酸镍晶须的合成工艺76

第九章金属硼氢化盐77

第一节总论77

第二节硼氢化钠79

一、硼氢化钠的理化性质79

二、硼氢化钠的合成工艺80

三、硼酸三甲酯-氢化钠制取硼氢化钠工艺83

四、二氢化镁与脱水硼砂合成硼氢化钠工艺86

五、从偏硼酸钠制取硼氢化钠的循环工艺87

六、硼砂法制取硼氢化钠工艺88

七、电化学法-电解法制取硼氢化钠89

第三节硼氢化钾91

一、硼氢化钾的理化性质91

二、硼氢化钾的合成工艺91

三、硼氢化钾的应用93

第四节硼氢化铝93

第十章硼酸盐的应用领域94

附录一国内外硼酸盐的产品规格、演变及物料和能源消耗总汇98

附录二金属硼酸盐差热曲线116

第一篇 硼酸盐熔融中的物理与化学问题

第1章 硼酸盐熔融

1.1一般说明

1.2硼酸盐熔融的简短历史回顾

1.3熔融片较其他制样具有的优势

1.4本书内容概述

第2章 了解熔剂

2.1氧化硼

2.2B2O3一Li2O体系

2.3四硼酸锂熔剂

2.4偏硼酸锂熔剂

2.5组成介于LiT和LiM之间的熔剂

2.6组成在LiT—LiM范围外的熔剂

2.7四硼酸钠熔剂

2.8偏磷酸钠熔剂

2.9偏磷酸锂熔剂

第3章 样品和熔剂

3.1氧化物

3.2硫化物、硫酸盐和硫

3.3碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物和水合物

3.4复合氧化物

3.5金属

3.6卤素

3.7小结

第4章 酸度——氧化物的钝性

4.1氧化物的酸度等级

4.2酸度指数——估算简单氧化物酸度的新工具

4.3复合氧化物的酸度指数

4.4氧化物样品的酸度指数

第5章 中和——熔融中的源动力

5.1能量最低原理

5.2中和的概念

第6章 熔片中氧化物的溶解度

6.1溶解度的定义和单位

6.2简单氧化物的溶解度与酸度指数(A.I.)的关系

6.3溶解度曲线的扩展

6.4碱性氧化物

6.5酸性氧化物

6.6过渡元素氧化物

6.7复合氧化物和混合氧化物

6.8原子大小的影响

6.9小结

第7章 对坩埚和模具的黏附

7.1为何熔融玻璃会黏附在坩埚和模具上

7.2模具中黏附的异常现象

7.3强黏附的发生

第8章 熔片的结晶

8.1现象观察

8.2结晶机理

8.3应用于LiT和LiM

8.4应用于其他锂的硼酸盐

8.5溶于Li熔剂中的氧化物的影响

8.6熔片的爆裂

第9章 脱模剂

9.1现象观察

9.2卤化物作为脱模剂的效率

9.3脱模剂对XRF谱线强度的影响

9.4LiBr在熔片中的分布模型

9.5LiF在熔片中的分布模型

9.6模型的应用

9.7卤化铵脱模剂

9.8关于氟化物挥发性的争论

9.9碘酸盐可作脱模剂吗

9.10脱模剂和氧化铜

第10章 其他

10.1熔片与湿润空气的反应

10.2熔融过程中碱金属的损失

10.3熔融过程中卤族元素的损失

10.4钠原子在熔片中的迁移

10.5熔片中的颜色

第二篇 熔融操作

第1章 工具和材料

1.1坩埚和模具

1.2样品

1.3熔剂

1.4脱模剂

第2章 熔融步骤

2.1熔融前氧化物样品的准备

2.2熔融

2.3需要氧化的样品的制备

第三篇 金属和合金的硼酸盐熔融法

——理论和应用

第1章 简介

1.1重要的优点

第2章 策略

2.1易氧化的金属

第3章 酸氧化

3.1一种酸

3.2联合使用的酸

3.3选择合适的试剂和实验条件

3.4卤化物的除去和校正

第4章 强碱氧化

第5章 传统的固体氧化剂氧化

参考文献

第四篇 herman方程迭代软件

1XRF分析的Sherman程序的原理

2程序的特点

2.1简单而快速的校正

2.2未知样的简易计算

2.3初始估计值没有限制

3高准确度

4Sherman方程能很好地适用于熔融片

4.1对烧失量和烧增量的完美解决方案

4.2大的灵活性

4.3大致称量样品的精确校正

4.4一种非常简单的分析技术——“用勺”分析

4.5CaO煅烧后的潮解问题

4.6熔融现象研究的一个实例

5结论

参考文献

《多功能金属硼酸盐合成与应用》是2018年化学工业出版社出版的图书，作者杨军、郭俐聪、郑学家。