Natriumborhydrid er et meget reaktivt stof. Studiet af dets egenskaber gjorde det muligt at berige organisk og uorganisk kemi betydeligt med information samt at løse en række vigtige analytiske problemer. Denne forbindelse er en af de mest industrialiserede blandt alle jordalkalimetalborhydrider.
Generel beskrivelse
Natriumborhydrid er et farveløst, lugtløst krystallinsk stof. I modsætning til andre alkalimetalborhydrider er det relativt stabilt i luft og vand. Dette skyldes dets udbredte brug i den kemiske industri.
Den empiriske formel for natriumborhydrid er: NaBH4.
Fysiske egenskaber
Denne forbindelse har følgende fysiske egenskaber:
- smeltepunkt - 500 °C;
- type af krystalgitter - kubisk syngony;
- molekylvægt – 37, 843 a.u. f.eks.;
- densitet - 1,08 kg/m3;
- hygroskopicitet – høj;
- høj elektrisk ledningsevne i opløsning med ammoniak og diglym.
Kemiske egenskaber
De vigtigste kemiske egenskaber ved natriumborhydrid er som følger:
- god opløselighed i vand, alkoholer, flydende ammoniak, ammoniakderivater og oxosyrer; dårlig - i diethylether, kulbrinteforbindelser;
- i ikke-vandige opløsninger observeres en udvekslingsreaktion med lithium, magnesium, barium, aluminiumhalogenider;
- fra vand krystalliserer stoffet i form af dihydrat NaBH4-2H2O;
- når der reageres med nitrogen, reduceres ammoniak;
- tørring af dihydratet kan kun ske under vakuum;
- i reaktionen med dimethylformamid, acetamid, sker dannelsen af solvater.
Dette stof er meget reaktivt og reducerende. Den anden type proces går med forskellige parametre:
- intet opløsningsmiddel;
- i vandige opløsninger;
- i organiske miljøer;
- i opløsninger med en bred vifte af syre-base-indeks.
Modtag
Denne forbindelse syntetiseres på flere måder. De vigtigste typer reaktioner er beskrevet nedenfor:
diboran med hydrid eller natriummethylat:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
dimethoxyboran mednatriumtrimethoxyborhydrid:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
natriumhydrid med ethylborether:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
natriumhydrid med bortrichlorid eller borsyreanhydrid:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Det resulterende tekniske stof renses ved ekstraktion eller omkrystallisation fra forskellige opløsningsmidler.
Application
Natriumborhydrid bruges til følgende formål:
- fin uorganisk og organisk syntese;
- opnå metalsols;
- undersøgelse af stoffers struktur;
- bestemmelse af kinetikken af kemiske reaktioner;
- fremskaffelse af borhydrider af andre metaller og deres derivater;
- regenerering af ædelmetaller (platin, palladium, sølv, guld) fra affald af vandige opløsninger, som er produkter fra laboratorieanalyse eller industriel produktion;
- opnåelse af ren gasformig brint;
- skummende syntetiske materialer baseret på polyester, polyvinylalkohol og skum;
- syntese af borforbindelser (diboran, bortriiodid, hydrazinmonoboran, ethylaminboran, natriumborsulfid og andre);
- opnå porøse varmeisolerende belægninger.
Som katalysatorer til frigivelse af brint fra borhydrid i vand anvendes oxalsyretabletter,citronsyre, ravsyre, hydrosulfater, hydrophosphater, kulstof overtrukket med s alte af kobolt, platin eller palladium.
Metalbelægninger
Natriumborhydrid bruges også til højtydende metal-bor-belægninger:
- høj hårdhed;
- slidstærkt;
- korrosionsbestandighed;
- højt smeltepunkt.
Borhydridmetoden gør det muligt at fremstille belægninger ved lav temperatur (ca. 40 °C) baseret på kobber, sølv, guld, jern, nikkel, kobolt, palladium, platin og andre metaller. Forskellige komponenter (sulfitter, sulfitter, thiosulfater) kan bruges som additiver, hvilket gør det muligt at opnå to- og tre-komponent legeringer med nye egenskaber.
