borax

borax
Borax - Zăcământ de borat Kramer, Boron, Kern Co, California, SUA.jpg
Cristale de borax din mina cu borax deschis, depozitul de borat Kramer, județul Kern , California
Generalități și clasificare
alte nume

Tinkal
formula chimica
  • Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 • 8H 2 O
  • Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] • 8H 2 O
  • Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O
Clasa minerală
(și, eventual, departamentul) 		Borati (anterior: carbonati, nitrati si borati)
Sistemul nr. la Strunz
și la Dana 		6.DA.10 ( ediția a VIII-a : Vc / B.05)
26/04/01/01
Minerale similare Kernite , Colemanite , Sassolin , Soda , Trona
Date cristalografice
Sistem de cristal monoclinic
Clasa de cristal ; simbol prismatic monoclinic; 2 / m
Grup spațial C 2 / c (nr. 15)Șablon: grup de cameră / 15
Parametrii rețelei a  = 11,89  Å ; b  = 10,65 Å; c  = 12,21 Å
β  = 106,6 °
Unități de formulă Z  = 4
Proprietăți fizice
Duritatea lui Mohs 2 la 2,5
Densitate (g / cm 3 ) măsurat: 1,715 (5); calculat: 1,70
Clivaj perfect după {100}, imperfect după {110}
Pauză ; Tenacitate scoică; fragil
culoare incolor, alb, gri, albastru deschis spre verde deschis, gălbui până la maroniu
Culoarea liniei alb
transparenţă transparent la opac
strălucire Luciu de sticlă, luciu de rășină, mat pământos
Optică de cristal
Indici de refracție n α  = 1,447
n β  = 1,469
n γ  = 1,472
Birirefringe δ = 0,025
Caracter optic negativ biaxial
Unghiul axei 2V = 39 până la 40 ° (măsurat); 32 până la 40 ° (calculat)
Pleochroism incolor
Alte proprietăți
Comportamentul chimic solubil în apă și glicerină

Borax , învechit și , în general , mai puțin frecvente și Tinkal , este un apar rar minerale din clasa minerale a „ borații “ cu compoziția chimică Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] · 8H 2 O. în mod alternativ, compoziția poate chimică se exprimă și prin formula Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O. Din punct de vedere chimic, boraxul este deci un tetraborat disodic decahidrat ( borat de sodiu pe scurt , tot în latină boracicum de sodiu ).

Boraxul cristalizează în sistemul de cristale monoclinice și de obicei dezvoltă cristale scurte, prismatice sau tabulare cu un luciu asemănător rășinii până la sticlă pe suprafețe. Dar apare și sub formă de agregate minerale pământoase, granulare sau masive . În forma sa pură, boraxul este incolor și transparent. Cu toate acestea, datorită refracției multiple datorită defectelor de construcție a zăbrelelor sau antrenamentului policristalin , acesta poate fi, de asemenea, alb translucid și, datorită amestecurilor străine, poate lua o culoare gri deschis, albastru deschis sau verde deschis. Cu o duritate Mohs de 2 până la 2,5, boraxul este unul dintre mineralele moi care pot fi zgâriate cu unghia , similar cu gipsul mineral de referință (duritate 2).

Boraxul este o materie primă importantă pentru producerea diferiților compuși de bor , care sunt utilizați, printre altele, în industria sticlei și a ceramicii ( glazuri , emailuri ) și ca flux în timpul lipirii.

Etimologie și istorie

Boraxul , denumit anterior Baurach , se referea la diferiți nitrați (salpeter), precum și la lipirea metalică chrysocolla (malachit sau carbonat de cupru bazic; comparați și chrysocolla ) și probabil doar în secolul al XVII-lea boraxul de astăzi ( sarea de sodiu a acidului boric). Boraxul a fost descris științific pentru prima dată în 1748 de mineralogistul suedez Johan Gottschalk Wallerius .

Numele este derivat din cuvântul persan-arab bauraq / būrak (în persană būrāh / būraq : potasiu, salpetru și alți nitrați, borax, posibil și borat de sodă) și se referă, eventual, la sensul arab „alb”.

Boraxul era deja în cele mai vechi timpuri în China pentru glazuri și în Egipt pentru îmbălsămare .

În Statele Unite , mineralogistul John Allen Veatch a descoperit prima apariție a boraxului la 8 ianuarie 1856. În septembrie a aceluiași an a venit la lacul Borax din California .

clasificare

În cea de -a VIII-a ediție depășită a sistematicii minerale conform lui Strunz , boraxul aparținea clasei minerale comune a „carbonaților, nitraților și boraților” și acolo la departamentul „borați de grup (soroborați)”, unde împreună cu tincalconitul și în anexă cu halurgit și hungchaoite „Tincalconit-Borax-Gruppe“ cu sistemul nr. Vc / B.05 format.

În ultimul director revizuit și actualizat Lapis de către Stefan Weiß în 2018 , care se bazează încă pe acest sistem clasic de la Karl Hugo Strunz , luând în considerare colecționarii privați și colecțiile instituționale , mineralului i s-a dat sistemul și numărul mineralului. V / H.10-30 . În „sistemul Lapis”, acest lucru corespunde și secțiunii „Grupați borați” (grupuri plane și tetraedrice [B 3 O 5 ] 1- până la [B 6 O 10 ] 2- ), unde boraxul împreună cu diomignitul și tincalconitul au o independență , dar forme de grup fără nume.

Cea de -a 9-a ediție a sistematicii minerale a lui Strunz , valabilă din 2001 și actualizată de Asociația Internațională Mineralogică (IMA) până în 2009, atribuie borax clasei separate de „borați” și acolo departamentului „tetraborate”. Acesta este, de asemenea, subdivizat în funcție de tipul de structură cristalină , astfel încât mineralul să poată fi găsit în funcție de structura sa în subsecțiunea „Insula Tetraborat (Neso-Tetraborat)”, unde este singurul membru al grupului nenumit 6 .DA.10 .

Cele sistematicii de minerale în conformitate cu Dana atribuie borax ca învechite sistematicii Strunz'sche din clasa comune a „carbonați, nitrați și borații“ și acolo în divizarea „borații conținând apă cu hidroxil sau halogen “. Aici el va fi găsit ca singurul membru al grupului nenumit 26.04.01 din subdiviziunea „ Borați care conțin apă cu hidroxil sau halogen ”.

Structură cristalină

Structura cristalină a boraxului

Boraxul cristalizează monoclinic în grupul spațial C 2 / c (grupul spațial nr. 15) cu parametrii rețelei a  = 11,89  Å ; b  = 10,65 Å; c  = 12,21 Å și β = 106,6 ° și 4 unități de formulă pe unitate de celulă .Șablon: grup de cameră / 15

Structura anionului tetraborat în borax

De Anionii de borax conțin ioni de tetraborat în care fiecare atom de bor este conectat la două sau trei (cu doi atomi) alți atomi de bor printr - un oxigen punte. În plus, fiecare atom de bor este saturat la exterior de o grupare hidroxil , astfel încât pentru anion rezultă o formulă de [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2− .

proprietăți

În soluție apoasă, heptaoxidul tetraborosodic hidrat formează aceiași compuși ca tetraboratul disodic decahidrat.

Deshidratare

Când este încălzit, își pierde o parte din apa de cristalizare la aproximativ 100 ° C și formează un pentahidrat. Peste 400 ° C, se obține tetraborat de sodiu anhidru.

instructiuni de siguranta

Boraxul (tetraborat de sodiu decahidrat) are numărul CAS 1303-96-4 . Este clasificat ca substanță periculoasă, afectează fertilitatea și se aplică ca teratogen . Pentru instrucțiuni suplimentare de siguranță și etichetarea substanțelor periculoase, a se vedea tetraborat de sodiu și borați .

Doza letală medie ( valoarea LD 50 ) pentru borax este dată de 2 până la peste 6 grame pe kilogram de greutate corporală.

Educație și locații

Tubercul Borax din Valea Mortii
Borax, transformat pe jumătate în pseudomorfoze din tincalconit în borax

Boraxul apare în mod natural sub formă cristalină sau masivă, similar cu anhidrita sau gipsul, ca evaporită , adică apare atunci când lacurile sărate se usucă , care sunt apoi denumite și lacuri borax. În plus, mineralul poate fi găsit și ca eflorescență în zonele aride sau ca sinterizare la izvoarele termale . Pe măsură ce Begleitminerale apar printre alți calcit , gips, halită , sodă și alți borați, carbonați și sulfați.

Ca o formațiune minerală rară, boraxul a putut fi detectat doar în câteva locuri din întreaga lume, până în prezent fiind documentate aproximativ 80 de locații (status: 2021).

Boraxul a fost importat din estul Indiei (ca Tinkal) de către venețieni și rafinat (în Borax veneta ). Site-uri cunoscute astăzi includ „depozitul Loma Blanca Borat” (Coranzuli, Jujuy ) și „ Mina Tincalayu ” (Salta) din Argentina , Salar de Surire din Chile , Salar de Challviri din provincia boliviană Sur Lípez , Lacul sărat Chabyêr Caka (Tibet) din China , regiunea indiană Ladakh , Larderello în provincia italiană Pisa , Pachuca de Soto în Mexic , zăcământul de borat Sankaya lângă Kırka în Turcia , peninsula Kerch din Ucraina și Boron , Lacul Borax , Searles Lake , Death Valley și Calico în California (SUA).

utilizare

Ca materie primă

Boraxul este produs anual la nivel mondial în gama megatonului și este o materie primă importantă pentru producerea de acid boric , pentru extracția boratului și perboratului , precum și a altor compuși ai borului . Astăzi, boraxul este extras aproape exclusiv din kernitul mineral de borax , care are mai puțină apă cristalină .

În industrie și în sectorul construcțiilor

Boraxul anhidru este utilizat ca aditiv pentru glazuri ușor de topit (mai ales în friteuri ) pe ceramică cu foc redus (de exemplu , raku , faianță și alte faianță ), pentru producerea sticlei borosilicate și pentru producerea smalțului .

Utilizarea sa ca un flux în timpul lipire a metalelor și sudarea forja se bazează pe efectul său oxidlösenden.

Boraxul este uneori o componentă a îngrășămintelor și este utilizat ca aditiv în ciment și materiale izolatoare.

Boraxul acționează, de asemenea, ca un conservant preventiv al lemnului împotriva mucegaiului și insectelor și este utilizat în jur de 5 până la 20% din greutatea cantității totale ca ignifug , aici în primul rând pentru izolația pe bază de celuloză . În ultima aplicație, proprietățile sale sunt văzute ca problematice în unele cazuri și o reducere este considerată sensibilă. Un studiu realizat în numele Agenției Federale de Mediu notează: "În rezumat, se afirmă că utilizarea boraxului ca agent ignifug este acceptabilă. Cu toate acestea, deoarece expunerea de fond prin alimente este deja atât de mare încât consumul zilnic tolerabil este epuizat, trebuie să se asigure că utilizarea boratului ca agent ignifug nu are drept rezultat o expunere suplimentară semnificativă la oameni. " Până la o cantitate de 8,5% în masă echivalent borax sau 5,5% în masă echivalent acid boric, adăugarea nu este supusă declarației.

În chimie

Numeroși oxizi metalici se dizolvă în topitură borax , formând culori caracteristice și, după răcire, formează un Sticla asemănător șirag de mărgele, bordura borax . Aceste colorări sunt utilizate ca dovezi ale cationilor în procesul de separare a cationilor și sunt de rangul unei probe preliminare .

Întrucât arderea de metanol are loc cu Borax verde colorarea flacără cauzată de borat de trimetil este cauzată, este un test simplu pentru metanol.

În plus, boraxul este utilizat pentru soluții tampon (borat și borat-fosfat tampon) și în soluția de borax-carmin (soluția Grenacher ) ca vopsea în microscopie .

În gospodărie și afaceri

În gospodării și spălătorii, boraxul este utilizat în săpun , în dedurizatorii de apă și ca materie primă pentru extracția perboratelor din detergenți . Boraxul este utilizat în dezinfectanți , agenți de curățare și agenți de înălbire , produse cosmetice și ca insecticid (pentru capcane pentru furnici ). Cu toate acestea, vânzarea de borax către utilizatorii finali privați a fost interzisă în Germania de la 1 iunie 2009 prin Ordonanța privind interzicerea substanțelor chimice . Produsele cu „borax” în numele lor de marcă au fost, prin urmare, preparate fără borax de atunci.

Ca aditiv alimentar , are denumirea E 285, dar este aprobat doar pentru caviarul real în UE și este complet interzis în SUA.

Împreună cu alcoolul polivinilic , apa distilată și colorantul alimentar, boraxul a fost o substanță de bază pentru fabricarea popularului slime de jucărie .

Medicament

În medicina alternativă , boraxul este vândut ca remediu pentru artrită, osteoporoză, demență Alzheimer, simptome menopauzale, pentru a preveni cancerul și pentru a îmbunătăți performanța mentală. Nu există dovezi științifice pentru această promisiune de vindecare. Susținătorii susțin că borul este un oligoelement, a cărui deficiență poate duce sau exacerba plângerile de mai sus.

Este disponibil legal ca supliment alimentar.

Vezi si

literatură

  • Georgius Agricola: De Re Metallica. Borax . Prima ediție. Publicații Dover, New York 1950, pp. 560 ( rruff.info [PDF; 221 kB ; Adus pe 21 octombrie 2019] Latină: De Re Metallica . 1556. Traducere de Herbert Clark Hoover, Lou Henry Hoover).
  • Johan Gottschalk Wallerius , Johann Daniel Denso : Mineralogie sau regat mineral. Borax . Bergts Christoph Gottlieb Nicolai, Berlin 1750, p. 246-250 ( rruff.info [PDF; 1.8 MB ; accesat la 21 octombrie 2019]).
  • Graeme J. Gainford, Tim Kemmitt, Caleb David Higham: redeterminare structurii borax de date cu raze X de laborator la temperatura de 145 K . În: Acta Crystallographica . E64, mai 2008, p. i24 - i25 , doi : 10.1107 / S1600536808010441 (engleză, autori și rezumat la researchgate.net ).
  • Petr Korbel, Milan Novák: Enciclopedia mineralelor (=  Natura săteană ). Ediția Dörfler în Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , p. 133 .

Link-uri web

Commons : Borax  - colecție de imagini, videoclipuri și fișiere audio

Dovezi individuale

  1. ↑ a b Hans Lüschen: Numele pietrelor. Regatul mineral în oglinda limbajului . Ediția a II-a. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1 , p. 192 .
  2. ↑ Malcolm Back, William D. Birch, Michel Blondieau și alții: Noua listă IMA de minerale - O lucrare în curs - Actualizată: ianuarie 2021. (PDF; 3,4 MB) În: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, Marco Pasero, ianuarie 2021, accesat la 5 martie 2021 .
  3. ↑ a b c d e Hugo Strunz , Ernest H. Nickel : Strunz Mineralogical Tables. Sistem chimic-structural de clasificare a mineralelor . Ediția a IX-a. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele și Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , p.  346 .
  4. ↑ a b c Hans Jürgen Rösler : Manual de mineralogie . A 4-a ediție revizuită și extinsă. Editura germană pentru industria de bază (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3 , p.  724 .
  5. ↑ a b Borax. În: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Biblioteca Națională de Medicină, accesată la 5 martie 2021 .
  6. ↑ a b c David Barthelmy: Borax Mineral Data. În: webmineral.com. Accesat pe 9 ianuarie 2019 .
  7. ↑ a b c d Borax . În: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Eds.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America . 2001 (engleză, handbookofmineralogy.org [PDF; 69  kB ; accesat la 21 octombrie 2019]).
  8. ↑ a b c d e Borax. În: mindat.org. Institutul de Mineralogie Hudson, accesat pe 5 martie 2021 .
  9. ↑ Borax, der or das. Duden online, accesat la 10 martie 2021 .
  10. ↑ a b intrare pe tetraborat de sodiu , în baza de date a substanței GESTIS IFA , accesat la 28 mai în 2021. (JavaScript este necesar)
  11. ↑ Dietlinde Goltz: Studii despre istoria numelor de minerale din farmacie, chimie și medicină de la începuturi până la Paracelsus. (Disertație de matematică și științe naturale, Marburg an der Lahn 1966) Wiesbaden 1972 (= Sudhoffs Archive. Supliment 14), pp. 248-252.
  12. ↑ John Randolph Spears: Schițe ilustrate ale Death Valley și alte deșerturi ale boraxului de pe coasta Pacificului . BiblioBazaar, 2008, ISBN 978-0-554-70751-8 , pp. 172 .
  13. ↑ Stefan Weiß: Directorul mineral Lapis mare. Toate mineralele din A - Z și proprietățile lor. Stare 03/2018 . Ediția a 7-a, complet revizuită și completată. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
  14. ↑ Ernest H. Nickel , Monte C. Nichols: IMA / CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,82 MB) În: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, ianuarie 2009, accesat la 5 martie 2021 .
  15. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Manual de chimie anorganică . Ediția a 102-a. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , p. 1108.
  16. ^ Heptaoxid tetraborosodic, hidrat. În: reach-clp-biozid-helpdesk.de. Institutul Federal pentru Securitate și Sănătate în Muncă , accesat la 5 martie 2021 .
  17. ↑ Bernd Glassl: eveniment REACH „Efectele listei de candidați - costuri și beneficii”. În: reach-clp-biozid-helpdesk.de. Institutul Federal pentru Securitate și Sănătate în Muncă (BAuA), 11 aprilie 2011, arhivat din original la 22 septembrie 2018 ; accesat pe 21 octombrie 2019 .
  18. ↑ borat de sodiu, decahidrat. În: chemcas.com. ChemCAS, accesat pe 21 octombrie 2019 .
  19. ↑ a b c Studiu privind manipularea borului în evaluarea siturilor contaminate în numele Cantonului Argovia, Elveția. (PDF 430 kB) În: ag.ch. BMG Engineering AG, 22 ianuarie 2013, accesat pe 21 octombrie 2019 .
  20. ↑ Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Un manual pe o bază sistematică . de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0 , pp.  563-564 .
  21. ↑ Numărul de locații pentru borax. În: mindat.org. Institutul de Mineralogie Hudson, accesat pe 5 martie 2021 .
  22. ↑ Otto Zekert (Ed.): Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus in Austria 1570. Ed. De Asociația Farmacistilor Austrieci și Societatea pentru Istoria Farmaciei. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, p. 137.
  23. ↑ Lista locațiilor pentru borax în Mineralienatlas și Mindat , accesată pe 21 octombrie 2019.
  24. ↑ a b 64000 Borax, Tinkal. (PDF 34 kB) În: naturfarben-leipzig.de. Kremer Pigments, accesat pe 21 octombrie 2019 .
  25. ↑ Lars Nierobis: Compararea celor mai importante materiale de izolare. În: waermedaemmstoffe.com. 17 august 2007, accesat la 21 octombrie 2019 .
  26. ↑ Sfaturi privind poluanții Tübingen: Care sunt avantajele și dezavantajele diferitelor materiale de izolare? ( Memento din 4 martie 2010 în Arhiva Internet ), accesat pe 23 februarie 2010.
  27. ^ André Leisewitz, Hermann Kruse, Engelbert Schramm: Rezultate și prezentare sumară asupra substituirii substanțelor ignifuge relevante pentru mediu . În: Dezvoltarea bazelor de evaluare pentru înlocuirea substanțelor ignifuge relevante pentru mediu . bandă 1 , decembrie 2000, pp. 121 ff . ( Umweltbundesamt.de [PDF; 1.7 MB ; accesat la 21 octombrie 2019]).
  28. ^ André Leisewitz, Hermann Kruse, Engelbert Schramm : Rezultate și rezumat . În: Dezvoltarea bazelor de evaluare pentru înlocuirea substanțelor ignifuge relevante pentru mediu . bandă 1 , decembrie 2000, pp. 1-2 ( Umweltbundesamt.de [PDF; 13 kB ; accesat la 21 octombrie 2019] Raport de cercetare 20408542 (vechi) 29744542 (nou), plan de cercetare de mediu al ministrului federal pentru mediu, conservarea naturii și siguranța nucleară, în numele Agenției federale de mediu).
  29. ↑ Informații despre grupul de produse materiale de izolare a celulozei. În: wecobis.de. WECOBIS, accesat la 21 octombrie 2019 (30 ATP din Directiva 67/548 / CEE a Consiliului privind clasificarea, etichetarea substanțelor periculoase, capitolul 2.3.2.4).
  30. ↑ Intrare privind decahidratul de borat de sodiu (borax) în baza de date cu informații despre produsele pentru consumatori , accesată la 19 decembrie 2019.
  31. ↑ Nu se administrează borax în farmacii. Știri PTA, 17 noiembrie 2008, arhivat din original la 27 aprilie 2015 ; accesat pe 2 aprilie 2018 .
  32. ↑ „Kaiser Borax” nu conține borax. În: orf.at , 8 septembrie 2012, accesat pe 27 octombrie 2020.
  33. ↑ Informații privind aditivii alimentari - E285 Borax. În: zuatzstoffe-online.de. Adus pe 21 octombrie 2019 .
  34. ↑ Uni Bayreuth - Experimente de efect: Slime ( Memento din 27 septembrie 2007 în Arhiva Internet )
  35. ↑ Borax: remediul dăunător. În: Medizin Transparent , 12 august 2016, accesat la 29 iunie 2021.
  36. ↑ Borul miraculos al armelor? În: Deutsche Apotheker Zeitung , 15 decembrie 2016, accesat la 29 iunie 2021.
  37. ↑ a b Borax - Psiram. Adus pe 29 iunie 2021 .
  38. ↑ Lipsa de bor. Adus pe 29 iunie 2021 .