Natrijum borohidrid: svojstva, priprema i primjena

Natrijum borohidrid je supstanca sa visokom reaktivnošću. proučavanje njegovih svojstava omogućilo je značajno obogaćivanje organske i neorganske hemije informacijama, kao i rješavanje niza važnih analitičkih zadataka. Ovo jedinjenje je jedno od industrijski najrazvijenijih među svim borohidridima metala alkalno-zemaljske grupe.

Opći opis

Natrijum borohidrid je kristalna supstanca bez boje i mirisa. Za razliku od drugih borohidrida alkalnih metala, on ima relativnu stabilnost u zraku i vodi. To je zbog njegove široke primjene u hemijskoj industriji.

Empirijska formula natrijum borohidrida ima oblik: NaBH₄.

Fizička svojstva

Sljedeća fizička svojstva karakteristična su za ovo jedinjenje:

• tačka topljenja – 500 °C;
• vrsta kristalne rešetke je kubna Singonija;
• molekulska težina-37.843 a. . m.;
• gustina – 1,08 kg/^m3;
• higroskopnost-visoka;
• visoka električna provodljivost u rastvoru sa amonijakom i diglim.

Hemijska Svojstva

Glavna hemijska svojstva natrijum borohidrida su sljedeća:

• dobra rastvorljivost u vodi, alkoholima, tečnom amonijaku, u derivatima amonijaka i oksoacidima; loša rastvorljivost u dietil eteru, ugljovodonična jedinjenja;
• U nevodenim rastvorima uočava se reakcija razmene sa litijumom, magnezijumom, barijumom i aluminijum-halogenidima;
• iz vode, supstanca kristalizira u obliku_{od NaBH 4}-2H₂O dihidrat;
• kada reaguje sa azotom, amonijak se smanjuje;
• sušenje dihidrata može se obaviti samo u vakuumskim uslovima;
• u reakciji sa dimetilformamidom, acetamidom dolazi do stvaranja solvata.

Ova supstanca ima visoku reaktivnost i sposobnost smanjenja. Druga vrsta procesa odvija se sa različitim parametrima:

• bez rastvarača;
• u vodenim rastvorima;
• u organskim sredinama;
• u rješenjima sa širokim rasponom kiselinsko-baznog indeksa.

Prijem

Sinteza ovog jedinjenja se prenosi napolje na nekoliko načina. Osnovni tipovi reakcija su opisane u nastavku:

• diboran sa natrijum hidridom ili metilatom:

2nah + B₂H₆ → 2NaBH₄ ,

3CH₃Ona + 2b₂H₆ → 3NaBH₄ + B(OCH₃)₃;

• dimetoksiboran sa natrijum trimetoksiborohidridom:

2NaBH (OCH₃)₃ + 3 (CH₃O)₂BH₃= NaBH₄ + 3B (OCH₃)₃;

• natrijum hidrid sa etil etrom bora:

4nah + B (OCH₂CH₃)₃ → NaBH₄ + 3NaOCH₂CH₃;

• natrijum hidrid sa Bor trihloridom ili anhidridom bora:

BX₃ + 4nah → NaBH₄ + 3NaX ,

X = Cl, 1/2 * O.

Dobijena tehnička supstanca se pročišćava ekstrakcijom ili rekristalizacijom iz različitih rastvarača.

Aplikacije

Natrijum borohidrid se koristi u sledeće svrhe:

• fina Neorganska i organska sinteza;
• proizvodnja metalnih Solova;
• istraživanje strukture supstanci;
• određivanje kinetike hemijskih reakcija;
• priprema borohidrida drugih metala i njihovih derivata;
• regeneracija plemenitih metala (platina, paladijum, srebro, zlato) iz istrošenih vodenih rastvora koji su proizvodi laboratorijske analize ili industrijske proizvodnje;
• proizvodnja čistog vodonika;
• pjenjenje sintetičkih materijala na bazi poliestera, polivinil alkohola i pjene;
• sinteza jedinjenja bora (diboran, bor trijodid, hidrazin monoboran, etilaminboran, natrijum borosulfid i drugi);
• dobijanje poroznih toplotnoizolacionih premaza.

Tablete oksalne, limunske, jantarne kiseline, hidrosulfata, hidrofosfata, uglja obloženog soli kobalta, platine ili paladijuma koriste se kao katalizatori za oslobađanje vodonika iz borohidrida u vodi.

Metalni premazi

Natrijum borohidrid se takođe koristi za proizvodnju premaza tipa" metal-bor", koje karakterišu dobre karakteristike performansi:

• visoka tvrdoća;
• otpornost na habanje;
• otpornost na koroziju;
• visoka tačka topljenja.

Metoda borohidrida omogućava proizvodnju premaza na niskoj temperaturi (oko 40 ° C) na bazi bakra, srebra, zlata, gvožđa, nikla, kobalta, paladijuma, platine i drugih metala. Različite komponente (sulfiti, sulfiti, tiosulfati) mogu se koristiti kao aditivi, što omogućava dobijanje dvokomponentnih i trokomponentnih legura sa novim svojstvima.