Львів
C
» » Борогидрид натрію: властивості, отримання та застосування

Борогидрид натрію: властивості, отримання та застосування

Борогидрид натрію – це речовина, що володіє високою реакційною здатністю. Дослідження його властивостей дозволило значно збагатити органічну і неорганічну хімію інформацією, а також вирішити ряд важливих аналітичних завдань. Ця сполука є одним з найбільш промислово освоєних серед усіх борогидридов металів лужно-земельної групи.

Загальний опис

Борогидрид натрію являє собою безбарвна кристалічна речовина без запаху. На відміну від інших борогидридов лужних металів, воно володіє відносною стійкістю на повітрі і у воді. Цим зумовлено його широке застосування в хімічній промисловості.
Борогидрид натрію: властивості, отримання та застосування
Емпірична формула борогидрида натрію має вигляд: NaBH 4 .

Фізичні властивості

Для даного з'єднання характерні такі фізичні властивості:
  • температура плавлення – 500 °С;
  • вид кристалічної решітки – кубічна сингония;
  • молекулярна маса – 37843 а. е. м.;
  • щільність – 108 кг/м 3 ;
  • гігроскопічність – висока;
  • висока електрична провідність в розчині з аміаком і диглимом.
    Борогидрид натрію: властивості, отримання та застосування
  • Хімічні властивості

    Основними хімічними властивостями борогидрида натрію є наступні:


  • хороша розчинність в воді, спиртах, рідкому аміаку, в похідних аміаку і оксокислот; погана – в діетиловому ефірі, вуглеводневих з'єднаннях;
  • у неводних розчинах спостерігається обмінна реакція з галогенідами літію, магнію, барію, алюмінію;
  • з води речовина кристалізується у формі дигідрату NaBH 4 -2H 2 O;
  • при реагуванні з азотом відбувається відновлення аміаку;
  • висушування дигідрату можна зробити лише в умовах вакууму;
  • в реакції з диметилформамидом, ацетамидом відбувається утворення сольватов.
  • Ця речовина володіє високою реакційною і відновною здатністю. Другий тип процесу йде при різних параметрах:
  • відсутність розчинника;
  • у водних розчинах;
  • в органічних середовищах;
  • в розчинах з широким діапазоном кислотно-лужного показника.
  • Отримання

    Борогидрид натрію: властивості, отримання та застосування
    Синтез цього з'єднання проводиться декількома способами. Основні типи реакцій описані нижче:


  • диборан з гідридом або метилатом натрію:
  • 2NaH + B 2 H 6 -> 2NaBH 4 , 3CH 3 ONa + 2B 2 H 6 -> 3NaBH 4 + B(OCH 3 ) 3 ;
  • диметоксиборан з триметоксиборогидридом натрію:
  • 2NaBH(OCH 3 ) 3 + 3(CH 3 O) 2 BH 3 = NaBH 4 + 3B(OCH 3 ) 3 ;
  • гідриду натрію з борноэтиловым ефіром:
  • 4NaH + B(OCH 2 CH 3 ) 3 -> NaBH 4 + 3NaOCH 2 CH 3 ;
  • гідрид натрію з трихлоридом бору або борним ангідридом:
  • BX 3 + 4NaH -> NaBH 4 + 3NaX , X = Cl, 1/2 * O. Отримане технічне речовину піддають очищенню за допомогою екстракції або перекристалізації з різних розчинників.

    Застосування

    Борогидрид натрію використовують у наступних цілях:
  • тонкий неорганічний та органічний синтез;
  • одержання золів металів;
  • дослідження будови речовин;
  • визначення кінетики хімічних реакцій;
  • отримання борогидридов інших металів та їх похідних;
  • регенерація благородних металів (платини, паладію, срібла, золота) з відпрацьованих водних розчинів, які є продуктами лабораторного аналізу або промислового виробництва;
  • отримання чистого газоподібного водню;
  • спінювання синтетичних матеріалів на основі поліестерів, полівінілового спирту та пінопласту;
  • синтез сполук бору (диборану, трийодида бору, гидразинмоноборана, этиламинборана, боросульфида натрію та інших);
  • отримання пористих теплоізолюючих покриттів.
  • В якості каталізаторів для виділення водню з борогидрида у воді застосовують таблетки з щавлевої, лимонної, бурштинової кислоти, гидросульфатов, гидрофосфатов, вугілля з покриттям з солей кобальту, платини або паладію.

    Металеві покриття

    Борогидрид натрію використовується також для отримання покриттів типу «метал-бор», що відрізняються хорошими експлуатаційними характеристиками:
  • висока твердість;
  • зносостійкість;
  • корозійна стійкість;
  • висока температура плавлення.
  • Борогидридный метод дозволяє виготовити покриття при невисокій температурі (близько 40 °С) на основі міді, срібла, золота, заліза, нікелю, кобальту, паладію, платини та інших металів. В якості добавок можна використовувати різні компоненти (сульфіти, сульфіти, тіосульфати), що дає можливість отримати дво - і трикомпонентні сплави з новими властивостями.