بوراکس

بوراکس

1-مقدمه

بوراکس که به نام‌ های بورات سدیم یا تترابورات سدیم نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب مهم بور و ماده ای معدنی و نمک اسید بوریک است. بوراکس پودری سفید رنگ است که از کریستال های بی رنگ نرم تشکیل شده است که در آب حل می شوند. تعدادی از مواد معدنی یا ترکیبات شیمیایی نزدیک به هم که از نظر محتوای آب کریستالی متفاوت هستند، بوراکس نامیده می شوند و این کلمه معمولاً برای اشاره به اکتاهیدرات آن استفاده می شود. بوراکس که به صورت تجاری فروخته می شود تا حدی آبگیری شده است.

در معادن طلا ، بوراکس گاهی اوقات به عنوان بخشی از فرآیندی به نام روش بوراکس استفاده می شود که به منظور حذف نیاز به جیوه سمی در فرآیند استخراج طلا است، اگرچه نمی تواند مستقیماً جایگزین جیوه شود. بوراکس در دهه 1900 توسط معدنچیان طلا در بخش هایی از فیلیپین استفاده می شده است.

از نظر حلالیت, بوراکس در اتیلن گلیکول بسیار محلول، در دی اتیلن گلیکول و متانول نسبتاً محلول و کمی در استون محلول است. در آب سرد ضعیف حل می شود، اما حلالیت آن به میزان قابل توجهی با دما افزایش می یابد.

همانطور که بالاتر اشاره شد, اصطلاح بوراکس اغلب برای تعدادی از مواد معدنی یا ترکیبات شیمیایی نزدیک به هم که در محتوای آب کریستالی آنها متفاوت است استفاده می شود:

سدیم تترابورات بی آب، Na₂B₄O₇

سدیم تترابورات پنتا هیدرات، Na₂B₄O₇·5H₂O

سدیم تترابورات دکاهیدرات، Na₂B4O₇·10H₂O یا معادل آن اکتاهیدرات، Na₂B₄O₅(OH)₄·8H₂O

از دیدگاه شیمیایی، بوراکس حاوی یون [B₄O₅(OH)₄]^2-  است.

2-تاریخچه

بوراکس برای اولین بار در بستر دریاچه های خشک تبت کشف شد و در قرن هشتم پس از میلاد از طریق جاده ابریشم به شبه جزیره عربستان وارد شد. بوراکس برای اولین بار در اواخر قرن نوزدهم تجاری سازی شد.

3-کاربردها

"دکاهیدرات" بوراکس به اندازه کافی پایدار است تا به عنوان استاندارد اولیه برای تیترومتری اسید باز استفاده شود.

مخلوطی از بوراکس و کلرید آمونیوم هنگام جوشکاری آهن و فولاد استفاده می شود. نقطه ذوب اکسید آهن را کاهش می دهد و به آن اجازه می دهد که خارج شود. بوراکس همچنین هنگام لحیم کاری فلزات جواهراتی مانند طلا یا نقره در مخلوط با آب استفاده می شود، جایی که به لحیم مذاب اجازه می دهد فلز را خیس کند و به طور یکنواخت در محل اتصال جریان یابد.

هنگامی که بوراکس به شعله اضافه می شود، رنگ زرد مایل به سبز تولید می کند. بوراکس برای این منظور در آتش بازی به دلیل رنگ زرد بسیار سدیم استفاده نمی شود. اسید بوریک برای رنگ کردن شعله های متانول به رنگ سبز شفاف استفاده می شود.

تعدا کاربردهای این محصول بسیار زیاد است و در این جا به صورت تیتر وار آنها را بررسی می نماییم.

ماده تشکیل دهنده لعاب

اجزای شیشه، سفال و سرامیک

به عنوان یک افزودنی در لعاب‌ها و لعاب‌های سرامیکی برای بهبود تناسب روی ظروف مرطوب، سبز و بیسکو استفاده می‌شود

ضد حریق

ترکیب ضد قارچ برای عایق سلولزی

محلول ضد پروانه 10% برای پشم

پودر شده برای جلوگیری از آفات سرسخت (مانند سوسک های آلمانی) در کمدها، ورودی لوله و کابل، شکاف های پوشش دیوار و مکان های غیرقابل دسترس که در آن آفت کش های معمولی نامطلوب هستند.

پیش ساز برای مونوهیدرات پربورات سدیم که در مواد شوینده استفاده می شود، و همچنین برای اسید بوریک و سایر بورات ها

ماده چسبنده در چسب های مبتنی بر کازئین، نشاسته و دکسترین

پیش ساز برای اسید بوریک، یک ماده چسبنده در پلی وینیل استات، چسب های مبتنی بر پلی وینیل الکل

سم زدایی فلوراید

برای ساختن جوهر پاک نشدنی برای قلم‌ ها با حل کردن شلاک در بوراکس گرم شده

عامل بافر استخر برای کنترل pH

جاذب نوترون، مورد استفاده در راکتورهای هسته ای و استخرهای سوخت مصرف شده برای کنترل واکنش پذیری و خاموش کردن واکنش زنجیره ای هسته ای

به عنوان یک کود ریز مغذی برای اصلاح خاک های دارای کمبود بور

نگهدارنده در تاکسیدرمی

به طور سنتی برای پوشاندن گوشت های خشک شده مانند ژامبون برای بهبود ظاهر و جلوگیری از مگس ها استفاده می شد.

مورد استفاده آهنگران در جوشکاری آهنگری

4-واکنش ها

بوراکس به راحتی و در واکنش با سایر عناصر و ترکیبات می تواند به اسید بوریک و سایر بورات ها تبدیل شود که کاربردهای زیادی دارند. واکنش آن با اسید کلریدریک برای تشکیل اسید بوریک به صورت زیر می باشد:

5-روش تولید

بوراکس به طور طبیعی در رسوبات تبخیری حاصل از تبخیر مکرر دریاچه های فصلی وجود دارد. مهم ترین ذخایر تجاری در ترکیه یافت می شود. بورون، کالیفرنیا؛ و دریاچه سرلز، کالیفرنیا از دیگر منابع طبیعی آن هستند. همچنین، بوراکس در بسیاری از نقاط دیگر در جنوب غربی ایالات متحده، صحرای آتاکاما در شیلی، و در دریاچه های تبت و رومانی یافت شده است. بوراکس را می توان به صورت مصنوعی از سایر ترکیبات بور نیز تولید کرد.

بوراکس طبیعی (که در ایالات متحده و بسیاری از کشورهای دیگر با نام تجاری Rasorite-46 شناخته می شود) با فرآیند تبلور مجدد تصفیه می شود.

6-تحقیقات جدید

با توجه به خطر کم این محصول برای انسان و محیط زیست, مطالعات زیادی بر روی این ماده در زمینه ی گیاهان و جانوران صورت پذیرفته است. در همین زمینه پژوهشی با عنوان " بررسي تأثير غلظت هاي مختلف بوراکس بر ميزان پراکسيداسيون ليپيد و فعاليت سيستم آنتي اکسيداني آنزيمي در موريانه" در نشریه دانش گياهپزشكي ايران (علوم كشاورزي ايران) به چاپ رسیده است.

7-روش نگهداری

این ترکیب دارای نکته ی نگهداری مخصوصی نیست و برای سلامتی خطر جدی ندارد. تنها بایستی در ظرف در بسته نگهداری شود تا گرد و غبار آن، فضای نگهداری را پر نکند.

مانند همه ی مواد با خاصیت های مختلف, این ماده را نیز نبایستی در معرض نور مستقیم خورشید و شعله و گرما قرار داد.

8-ایمنی

بوراکس، (سدیم تترابورات دکاهیدرات)، بر طبق یک مطالعه، سمی نیست. برای ایجاد علائم شدید یا مرگ به دوز قابل توجهی از این ماده شیمیایی نیاز است. دوز کشنده آن نیز لزوماً برای انسان ها یکسان نیست.     EPAتعیین کرده است که چون این محصول سمیت کمی دارد و به طور طبیعی در طبیعت نیز وجود دارد، اسید بوریک و نمک های سدیم آن باید از شرط تحمل (حداکثر حد باقیمانده) برای همه کالاهای خام کشاورزی مستثنی شوند. سمیت ناشی از قرار گرفتن در معرض بیش از حد این ترکیب مورد بررسی قرار گرفت و یافته ها به این صورت بود که "خطرات استنشاق ناشی از اسید بوریک و نمک های سدیم آن به عنوان مواد فعال، یک خطر شدید نیستند و از سطح نگرانی فراتر نمی رود. اما ممکن است در آینده آسیب هایی وجود داشته باشد.  قرار گرفتن بیش از حد در معرض گرد و غبار بوراکس می تواند باعث تحریک تنفسی شود، در حالی که هیچ گونه تحریک پوستی به دلیل قرار گرفتن در معرض بوراکس وجود ندارد. بلع آن ممکن است باعث ناراحتی دستگاه گوارش از جمله تهوع، استفراغ مداوم، درد شکم و اسهال شود. اثرات روی سیستم عروقی و مغز انسان شامل سردرد و بی حالی است، اما کمتر دیده می شود.