Кислота борная

[Acidum boricum]

H₃BO₃ М = 61, 8

а) ПОЛУЧЕНИЕ:

- в промышленности получают из борсодержащих минералов (ашарита Mg₂OB₂O₅ × H₂O действуя кон. Н₂SO₄

Mg₂OB₂O₅ × H₂O + 2 Н₂SO₄ = 2MgSO₄ + 2H₃BO₃

Борная кислота загрязнена примесями сульфатов, элементов, которые сопровождают, борсодержащие породы [Са, Mg, AL, Fe] и требует очистки.

- Для медицинских целей борную кислоту получают из буры, обрабатывая её горячий раствор минер. кислотой: t

Na₂B₄O₇ + H₂SO₄ + 5 Н₂О = Na₂SO₄ + 4H₃BO₃ ↓

б) СВОЙСТВА: бесцветные, блестящие, слегка жирные на ощупь чащуйки или мелкий кристаллический порошок, без запаха.

В холодной Н₂О растворяется плохо, в горячей хорошо, растворима в спирте (1: 25) и медленно (1: 7) в глицерине. При длительном нагревании до 100 теряет часть Н₂О и переходит в метаборную t

Н₃ВО₃ → НВО₂

H₂O

при более сильном нагревании образуется стекловидная сплавленная масса, которая при сильном нагревании постепенно разбухает и теряя всю воду, переходит в оксид

-Н₂О

(ангидрид) 2НВО₂ → В₂О₃

При растворении в H₂O все эти соединения снова переходят в борную кислоту.

В) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДЛИННОСТИ

ГФ – реакция с этанолом в присутствии к Н₂SO₄

При этом образуется борноэтиловый эфир. Он горит пламенем с зеленой каймой.

ОН OC₂H₅

Н₂SO₄

НО - В - ОН + С₂Н₅ОН → 3 H₂O + H₅C₂O - B - OC₂ H₅

С₂Н₅ОН

С₂Н₅ОН

ГФ – реакция с куркумином (органическое вещество) его получают из экстракта корней куркумы. Кристаллическое вещество желто-оранжевого цвета. Растворяясь в водных растворах гидроксидов сообщает им красно-коричневую окраску, которая при подкислении переходит в светло-жёлтую. Обычно для реакции применяют куркумовую бумагу фильтрованная бумага пропитанная спиртовой настойкой куркумина и высушенная в помещении где нет паров кислот и аммиака.

Раствор борной кислоты наносят на куркумовую бумагу, одновременно добавляя несколько капель НСL - появляется розовый или буровато-красный цвет в зависимости от концентрации борной кислоты, Если подействовать р-ом NH₃ цвет переходит в зеленовато-чёрный.

Гф – на Н⁺ + лакмус - розов. – красный цвет.

Г) ИСПЫТАНИЕ НА ЧИСТОТУ

- не допускаются примеси минеральных кислот

- допускается предельное содержание (по эталону) СL^-, SO^2-₄

тяжелых материалов, Са, Fe, Mо, W, мышьяка (0, 0002%)

- чистая борная кислота должна полностью растворяться в горячей воде и спирте.

д) КОЛИЧЕСВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Гф – чавще используют метод нейтрализации, основанный на титровании комплексных соединений борной кислоты с многоатомными спиртами или сахарами. Борная кислота является слабой кислотой, точка эквивалентности при титровании Н₃ВО₃ гидроксидом щелочного металла наступает: при рН 11 трудно найти индикатор, который дал бы резкий переход окраски. С другой стороны при действии гидроксидов Н₃ВО₃ образуются соли не ортоборной как следовательно бы ожидать, а соли тетраборной: Н₂В₄О₇ и в конечном счете соии мета – борной НВО₂ – если титровать борную кислоту гидроксидом натрия, то образующаяся соль NaBO₂ подвергается гидролизу. В результате щелочная реакция раствора наступает значительно ранее достижения эквивалентной точки – такое титрование провести невозможно.

Чтобы усилить кислотные свойства Н₃ВО₃ используют её способность реагировать с многоатомными спиртами или сахарами (глицерин, миннит, дульцит, сорбит …) с образованием комплексных соединений с большими кислотными свойствами, чем Н₃ВО₃

Эти соединения можно титровать NaOH в присутствии фенолфталеина ГФ рекомендует использовать при титровании глицерин.

СН₂ОН СН₂ОН СН₂ОН

2 СН ОН + Н₃ВО₃ - → НС - О В О СН Н⁺ NaОН - → ←

СН₂ОН 3Н₂О Н₂С - О О СН₂

комплекс

СН₂ОН

СН₂ОН

НС О О - СН Na⁺ + H₂O

В

Н₂С О СН₂

Полученная соль может подвергаться гидролизу, вследствие чего среда становится щелочной + еще глицерин. Если при этом розовое окрашивание не исчезает, то говорят, что окраска вызвана избытком титранта, а не гидролизом. Если окраска исчезает, следует еще добавить глицерин и продолжить титрование. Борную кислоту следует титровать при комнатной температуре, так как комплекс кислоты с глицерином может разрушаться при более высокой температуре.

Содержание Н₃ВО₃ д.б. 99, 5 %

е) ПРИМЕНЕНИЕ: Обладает антисептическими свойствами (коагулирует белок бактерий), местно антипедикулёзное

применяется в виде 1- 2% водного раствора для полоскания горла, носа, глаз (коньюктивит, часто совместно с ZnSO₄)

3% раствор -примочки при мокнущих экземах, дерматите; спиртовый р-р 0, 5; 1; 2; 3% ушные капли (отит), экзема, опрелости;

10% р-р в глицерине опрелости, кольпит; 5% мазь и в присыпках при педикулёзе.

Формы выпуска: порошок в пакетиках, флаконах по 10, 0 25, 0

0, 5; 1; 2; 3% спиртовый р-р; 10% р-р в глицерине; 5% мазь в тюбиках. Линемент борно-цинковый, паста борно-цинково-нафталанная, Теймурова паста, солидоловая мазь, 1- 2%раствор борной к-ты с ZnSO_4.

ж) ХРАНЕНИЕ: особых условий для хранения не требует

4. НАТРИЯ ТЕТРАБОРАТ [БУРА] NATRII TETRABORAS BORAX

Na₂ B₄O₇ × 10 H₂O

В природе встречается в свободном виде минерала Тинкала.

O O

NaO - B B – O – B B - ONa × 10 H₂O

O O

а) ПОЛУЧЕНИЕ: из борокальцитов или борной кислоты при действии водного раствора Na₂CO₃ или NaOH

Са В₄ О₇ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + Na₂B₄O₇

4 H₃BO₃ + Na₂CO₃ = Na₂ B₄O₇ + CO₂ + 6 H₂O

4 H₃BO₃ + 2 Na OH = Na₂B₄O₇ + 7 H₂O

Концентрируя раствор буры, можно получить кристаллический порошок. При прокаливании бура теряет всю Н₂О и превращается в жженую буру (borax usta)

б) ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: бесцветные прозрачные, легко выветривающиеся кристаллы или белый кристалл, порошок. Бура хорошо растворяется в Н₂О, лучше в горячей. Легко растворяется в глицерине, не растворима в спирте. Водные растворы имеют щелочную реакцию и солоновато-щелочной вкус.

в) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДЛИННОСТИ:

Гф – бура даёт все реакции характерные для борной кислоты (см)

Гф – в отличии от кислоты окрашивает пламя в жёлтый цвет (из-за Na⁺ пирохимически)

ГФ бура (горячий раствор) + НCL – осаждается кислота, которая при охлаждении раствора выпадает в осадок.

Na₂B₄O₇ × 10 H₂O + 2HCL - 4H₃BO₃ + 2NaCL + 5 H₂O

белый

г) ИСПЫТАНИЕ НА ЧИСТОТУ:

- не должна содержать примеси карбонатов;

- допускаются по эталону примеси мышьяка, хлоридов, сульфатов, железа.

д) КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ:

ГФ - проводят методом нейтрализации (ацидиметрия) титруют 0, 1н раствором НCL, индикатор метиловый оранжевый до розово-оранжевого

ГФ требует содержание буры не á 99, 5% не > 103%

е) ПРИМЕНЕНИЕ: Аналогично борной кислоте как антисептик в виде 1-2% раствора (полоскания, спринцевания, смазывания)

выпуск: порошок, бура + глицерин 20%, Таб. Бикарминт

ж) ХРАНЕНИЕ: в условиях исключающих выветривание воды в хорошо закупоренных банках, в прохладном месте.