Natrium borhidrid: xassələri, hazırlanması və tətbiqi

2024 Müəllif: Angel Austin | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 05:16

Natrium borhidrid yüksək reaktiv maddədir. Onun xassələrinin öyrənilməsi üzvi və qeyri-üzvi kimyanı informasiya ilə əhəmiyyətli dərəcədə zənginləşdirməyə, həmçinin bir sıra mühüm analitik problemləri həll etməyə imkan verdi. Bu birləşmə bütün qələvi torpaq metal borhidridləri arasında ən sənayeləşmiş birləşmələrdən biridir.

Ümumi Təsvir

Natrium borhidrid rəngsiz, qoxusuz kristal maddədir. Digər qələvi metal borhidridlərdən fərqli olaraq havada və suda nisbətən sabitdir. Bu, onun kimya sənayesində geniş istifadə olunması ilə bağlıdır.

Natrium borhidrid üçün empirik düstur: NaBH₄.

Fiziki xüsusiyyətlər

Bu birləşmə aşağıdakı fiziki xüsusiyyətlərə malikdir:

• ərimə nöqtəsi - 500 °C;
• kristal qəfəs növü - kub sinqoniyası;
• molekulyar çəki – 37, 843 a.u. e. m.;
• sıxlıq - 1,08 kq/m³;
• higroskopiklik – yüksək;
• ammiak və diglim ilə məhlulda yüksək elektrik keçiriciliyi.

Kimyəvi xassələri

Natrium borhidridin əsas kimyəvi xassələri aşağıdakılardır:

• suda, spirtlərdə, maye ammonyakda, ammonyak törəmələrində və oksoturşularda yaxşı həll olur; pis - dietil efirdə, karbohidrogen birləşmələrində;
• sulu olmayan məhlullarda litium, maqnezium, barium, alüminium halidləri ilə mübadilə reaksiyası müşahidə olunur;
• sudan maddə dihidrat NaBH₄-2H₂O;

şəklində kristallaşır.

• azotla reaksiya verərkən ammonyak azalır;
• dihidratın qurudulması yalnız vakuumda edilə bilər;
• dimetilformamid, asetamid ilə reaksiyada solvatların əmələ gəlməsi baş verir.

Bu maddə yüksək reaktivdir və azaldıcıdır. İkinci proses növü müxtəlif parametrlərlə gedir:

• həlledici yoxdur;
• sulu məhlullarda;
• üzvi mühitlərdə;
• geniş çeşiddə turşu-qələvi indeksi olan məhlullarda.

Alın

Bu birləşmə bir neçə yolla sintez olunur. Əsas reaksiya növləri aşağıda təsvir edilmişdir:

hidrid və ya natrium metilatlı diboran:

2NaH + B₂H₆ → 2NaBH₄ , 3CH₃ONa + 2B₂H₆ → 3NaBH ₄ + B(OCH₃)₃;

dimetoksiboran ilənatrium trimetoksiborohidrid:

2NaBH(OCH₃)₃ + 3(CH₃O) 2_BH3_=NaBH4 _{+ 3B(OCH}3₎ 3_;

natrium hidrid etil bor efiri ilə:

4NaH + B(OCH₂CH₃)₃ → NaBH 4 _{+ 3NaOCH}2_CH3_;

bor trixlorid və ya bor anhidrid ilə natrium hidrid:

BX₃ + 4NaH → NaBH₄ + 3NaX, X=Cl, 1/2O.

Nəticədə texniki maddə müxtəlif həlledicilərdən ekstraksiya və ya yenidən kristallaşma yolu ilə təmizlənir.

Tətbiq

Natrium borhidrid aşağıdakı məqsədlər üçün istifadə olunur:

• incə qeyri-üzvi və üzvi sintez;
• metal həllərin alınması;
• maddələrin quruluşunun öyrənilməsi;
• kimyəvi reaksiyaların kinetikasının təyini;
• digər metalların borhidridlərinin və onların törəmələrinin alınması;
• labaratoriya analizi və ya sənaye istehsalı məhsulları olan tullantı sulu məhlullardan qiymətli metalların (platin, palladium, gümüş, qızıl) bərpası;
• saf qaz hidrogenin alınması;
• poliester, polivinil spirti və köpük əsasında köpüklənən sintetik materiallar;
• bor birləşmələrinin sintezi (diboran, bor triiodid, hidrazin monoboran, etilaminboran, natrium borosulfid və başqaları);
• məsaməli istilik izolyasiya edən örtüklərin əldə edilməsi.

Suda borhidriddən hidrogenin ayrılması üçün katalizator kimi oksalat turşusu tabletləri istifadə olunur,limon turşusu, süksin turşusu, hidrosulfatlar, hidrofosfatlar, kob alt, platin və ya palladium duzları ilə örtülmüş karbon.

Metal örtüklər

Natrium borhidrid yüksək performanslı metal-bor örtükləri üçün də istifadə olunur:

• yüksək sərtlik;
• aşınmaya davamlı;
• korroziyaya davamlılıq;
• yüksək ərimə nöqtəsi.

Borohidrid üsulu aşağı temperaturda (təxminən 40 °C) mis, gümüş, qızıl, dəmir, nikel, kob alt, palladium, platin və digər metallara əsaslanan örtüklər istehsal etməyə imkan verir. Əlavələr kimi müxtəlif komponentlər (sulfitlər, sulfitlər, tiosulfatlar) istifadə edilə bilər ki, bu da yeni xüsusiyyətlərə malik iki və üç komponentli ərintilər almağa imkan verir.