Натриевият борохидрид е силно реактивно вещество. Изследването на неговите свойства направи възможно значително обогатяването на органичната и неорганичната химия с информация, както и решаването на редица важни аналитични проблеми. Това съединение е едно от най-индустриализираните сред всички борохидриди на алкалоземни метали.
Общо описание
Натриевият борохидрид е безцветно кристално вещество без мирис. За разлика от други борохидриди на алкални метали, той е относително стабилен във въздуха и водата. Това се дължи на широкото му използване в химическата промишленост.
Емпиричната формула за натриев борохидрид е: NaBH4.
Физически свойства
Това съединение има следните физически свойства:
- точка на топене - 500 °C;
- тип кристална решетка - кубична сингония;
- молекулно тегло – 37, 843 a.u. д. м.;
- плътност - 1,08 kg/m3;
- хигроскопичност – висока;
- висока електрическа проводимост в разтвор с амоняк и диглим.
Химически свойства
Основните химични свойства на натриевия борохидрид са както следва:
- добра разтворимост във вода, алкохоли, течен амоняк, производни на амоняк и оксокиселини; лошо - в диетилов етер, въглеводородни съединения;
- в неводни разтвори се наблюдава обменна реакция с литий, магнезий, барий, алуминиеви халиди;
- от водата веществото кристализира под формата на дихидрат NaBH4-2H2O;
- при реакция с азот, амонякът се намалява;
- сушенето на дихидрата може да се извърши само под вакуум;
- при реакция с диметилформамид, ацетамид се получава образуването на солвати.
Това вещество е силно реактивно и редуциращо. Вторият тип процес протича с различни параметри:
- без разтворител;
- във водни разтвори;
- в органична среда;
- в разтвори с широк спектър от киселинно-алкален индекс.
Получаване
Това съединение се синтезира по няколко начина. Основните типове реакции са описани по-долу:
диборан с хидрид или натриев метилат:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
диметоксиборан снатриев триметоксиборохидрид:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
натриев хидрид с етил борен етер:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
натриев хидрид с борен трихлорид или борен анхидрид:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Получената техническа субстанция се пречиства чрез екстракция или прекристализация от различни разтворители.
Заявление
Натриевият борохидрид се използва за следните цели:
- фин неорганичен и органичен синтез;
- получаване на метални золи;
- изследване на структурата на веществата;
- определяне на кинетиката на химичните реакции;
- получаване на борохидриди на други метали и техните производни;
- регенериране на благородни метали (платина, паладий, сребро, злато) от отпадъчни водни разтвори, които са продукти от лабораторен анализ или промишлено производство;
- получаване на чист газообразен водород;
- разпенващи се синтетични материали на базата на полиестер, поливинил алкохол и пяна;
- синтез на борни съединения (диборан, борен трийодид, хидразин моноборан, етиламинборан, натриев боросулфид и други);
- получаване на порести топлоизолационни покрития.
Като катализатори за освобождаване на водород от борохидрид във вода се използват таблетки с оксалова киселина,лимонена киселина, янтарна киселина, хидросулфати, хидрофосфати, въглерод, покрити със соли на кобалт, платина или паладий.
Метални покрития
Натриевият борохидрид се използва също за високоефективни метално-борни покрития:
- висока твърдост;
- устойчив на износване;
- устойчивост на корозия;
- висока точка на топене.
Борохидридният метод позволява да се произвеждат покрития при ниска температура (около 40 °C) на базата на мед, сребро, злато, желязо, никел, кобалт, паладий, платина и други метали. Като добавки могат да се използват различни компоненти (сулфити, сулфити, тиосулфати), което прави възможно получаването на дву- и трикомпонентни сплави с нови свойства.
