Natriumboorihydridi on erittäin reaktiivinen aine. Sen ominaisuuksien tutkiminen mahdollisti orgaanisen ja epäorgaanisen kemian merkittävän rikastamisen tiedolla sekä useiden tärkeiden analyyttisten ongelmien ratkaisemisen. Tämä yhdiste on yksi teollistuneimmista maa-alkalimetalliboorihydrideistä.
Yleinen kuvaus
Natriumboorihydridi on väritön, hajuton kiteinen aine. Toisin kuin muut alkalimetalliboorihydridit, se on suhteellisen stabiili ilmassa ja vedessä. Tämä johtuu sen laajasta käytöstä kemianteollisuudessa.
Natriumboorihydridin empiirinen kaava on: NaBH4.
Fysikaaliset ominaisuudet
Tällä yhdisteellä on seuraavat fysikaaliset ominaisuudet:
- sulamispiste - 500 °C;
- kidehilan tyyppi - kuutiosyngonia;
- molekyylipaino – 37 843 a.u. e. m.;
- tiheys - 1,08 kg/m3;
- hygroskooppisuus – korkea;
- korkea sähkönjohtavuus liuoksessa, jossa on ammoniakkia ja diglyymiä.
Kemialliset ominaisuudet
Natriumboorihydridin tärkeimmät kemialliset ominaisuudet ovat seuraavat:
- hyvä liukoisuus veteen, alkoholeihin, nestemäiseen ammoniakkiin, ammoniakkijohdannaisiin ja oksohappoihin; huono - dietyylieetterissä, hiilivetyyhdisteissä;
- ei-vesiliuoksissa havaitaan vaihtoreaktio litiumin, magnesiumin, bariumin ja alumiinihalogenidien kanssa;
- vedestä aine kiteytyy dihydraattina NaBH4-2H2O;
- reagoiessaan typen kanssa ammoniakki vähenee;
- dihydraatin kuivaaminen voidaan tehdä vain tyhjiössä;
- reaktiossa dimetyyliformamidin, asetamidin kanssa tapahtuu solvaattien muodostumista.
Tämä aine on erittäin reaktiivinen ja pelkistävä. Toisen tyyppinen prosessi käy eri parametreilla:
- ei liuotinta;
- vesiliuoksissa;
- orgaanisissa ympäristöissä;
- ratkaisuissa, joissa on laaja valikoima happo-emäsindeksiä.
Vastaanota
Tämä yhdiste syntetisoidaan useilla tavoilla. Tärkeimmät reaktioiden tyypit on kuvattu alla:
diboraani hydridillä tai natriummetylaatilla:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
dimetoksiboraani kanssanatriumtrimetoksiboorihydridi:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
natriumhydridi etyyliboorieetterillä:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
natriumhydridi booritrikloridilla tai boorianhydridillä:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Tuloksena oleva tekninen aine puhdistetaan uuttamalla tai uudelleenkiteyttämällä eri liuottimista.
Hakemus
Natriumboorihydridiä käytetään seuraaviin tarkoituksiin:
- hieno epäorgaaninen ja orgaaninen synteesi;
- metallisoolien hankkiminen;
- aineiden rakenteen tutkimus;
- kemiallisten reaktioiden kinetiikan määrittäminen;
- muiden metallien boorihydridien ja niiden johdannaisten saaminen;
- jalometallien (platina, palladium, hopea, kulta) regenerointi jätevesiliuoksista, jotka ovat laboratorioanalyysin tai teollisen tuotannon tuotteita;
- puhtaan kaasumaisen vedyn saaminen;
- vaahtoavat synteettiset materiaalit, jotka perustuvat polyesteriin, polyvinyylialkoholiin ja vaahtoon;
- booriyhdisteiden synteesi (diboraani, booritrijodidi, hydratsiinimonoboraani, etyyliamiiniboraani, natriumboorisulfidi ja muut);
- huokoisten lämpöä eristävän pinnoitteen saaminen.
Vedyn katalyytteinä boorihydridistä vedessä käytetään oksaalihappotabletteja,sitruunahappo, meripihkahappo, vetysulfaatit, hydrofosfaatit, koboltti-, platina- tai palladiumsuoloilla päällystetty hiili.
Metallipinnoitteet
Natriumboorihydridiä käytetään myös tehokkaisiin metalli-booripinnoitteisiin:
- korkea kovuus;
- kulutusta kestävä;
- korroosionkestävyys;
- korkea sulamispiste.
Boorihydridimenetelmä mahdollistaa kupariin, hopeaan, kultaan, rautaan, nikkeliin, kobolttiin, palladiumiin, platinaan ja muihin metalleihin perustuvien pinnoitteiden valmistamisen alhaisessa lämpötilassa (noin 40 °C). Lisäaineina voidaan käyttää erilaisia komponentteja (sulfiitteja, sulfiitteja, tiosulfaatteja), mikä mahdollistaa uusien ominaisuuksien omaavien kaksi- ja kolmikomponenttisten metalliseosten valmistamisen.
