Oxid boritý
Oxid boritý je bezbarvá nebo bílá amorfní nebo krystalická pevná látka bez zápachu.
| Oxid boritý | |
|---|---|
 | |
| Obecné | |
| Systematický název | Oxid boritý |
| Anglický název | Boron trioxide |
| Německý název | Bortrioxid |
| Sumární vzorec | B2O3 |
| Vzhled | Bezbarvá nebo bílá amorfní nebo krystalická látka |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 1303-86-2 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 215-125-8 |
| Indexové číslo | 005-008-00-8 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 69,62 g/mol |
| Teplota tání | 448,8 °C |
| Teplota varu | 1 860 °C |
| Teplota skelného přechodu | 450 °C (modifikace β) |
| Hustota | 2,46 g/cm3br /> 1,812 g/cm3 (modifikace β) |
| Dynamický viskozitní koeficient | 5 020 cP (1 137 °C) 3 840 cP (1 217 °C) 1 870 cP (1 417 °C) 918 cP (1 617 °C) |
| Index lomu | 1,61 |
| Rozpustnost ve vodě | 1,1 g/100 ml (modifikace β, 0 °C) 15,7 g/100 ml (modifikace β, 100 °C) |
| Relativní permitivita εr | 3,2 (modifikace β) |
| Povrchové napětí | 97,1 mN/m (700 °C) 90,1 mN/m (1 000 °C) 79,4 mN/m (1 200 °C) 72,4 mN/m (1 400 °C) |
| Struktura | |
| Krystalová struktura | šesterečná amorfní (modifikace β) |
| Hrana krystalové mřížky | a=433 pm, c=839,2 pm |
| Termodynamické vlastnosti | |
| Standardní slučovací entalpie ΔHf° | − 1 273,4 kJ/mol −1 255 kJ/mol (modifikace β) |
| Entalpie tání ΔHt | 330 J/g |
| Entalpie varu ΔHv | 5 114 J/g |
| Standardní molární entropie S° | 54 JK−1mol−1 77,9 JK−1mol−1 (modifikace β) |
| Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° | −1 194,3 kJ/mol −1 183 kJ/mol (modifikace β) |
| Izobarické měrné teplo cp | 0,904 JK−1g−1 0,878 JK−1g−1 (modifikace β) |
| Bezpečnost | |
 GHS08 Nebezpečí[1] | |
| H-věty | H360FD |
| R-věty | R60 R61 |
| S-věty | S45 S53 |
| Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). | |
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Příprava
Oxid boritý se sice dá připravit spalováním elementárního bóru v proudu kyslíku
- 4 B + 3 O2 → 2 B2O3,
ale v praxi se většinou připravuje žíháním čisté kyseliny borité, která tak ztrácí vodu a mění se na svůj anhydrid
- 2 H3BO3 → B2O3 + 3 H2O.
Vlastnosti
V pevném skupenství je oxid boritý polymerní látka, tvořená vzájemně propojenou sítí kovalentně vázaných atomů boru a kyslíku. V případě amorfní (sklovité) modifikace je základní strukturní jednotkou šestičlenný oxoboranový cyklus (viz horní vzorec v infoboxu) tvaru rovinného šestiúhelníku. krystalická forma krystaluje v trojklonné soustavě (prostorová grupa symetrie P31, elementární buňka a = 43,36 pm, c = 83,40 pm); elementární buňka krystalové mřížky obsahuje šest atomů bóru a devět atomů kyslíku. V plynné fázi je sloučenina pravděpodobně tvořena molekulami B4O6 s tricyklickým uspořádáním (viz spodní vzorec v infoboxu).
Látka je silně hygroskopická, ve vodě se snadno rozpouští za vzniku kyseliny borité
- B2O3 + 3 H2O → 2 H3BO3.
Z oxidu boritého je možno připravit elementární bór redukcí některými kovy, např. hořčíkem
- B2O3 + 3 Mg → 2 B + 3 MgO.
Podobně se dá redukce na elementární bór provést sodíkem, draslíkem nebo hliníkem. Redukcí uhlíkem se čistý bór připravit nedá, neboť vyredukovaný prvek se s uhlíkem okamžitě slučuje za vzniku karbidu boru
- 2 B2O3 + 7 C → B4C + 6 CO.
Zahřívá-li se oxid boritý s uhlíkem za přítomnosti chlóru, vzniká chlorid boritý:
- B2O3 + 3 C + 3 Cl2 → 2 BCl3 + 3 CO.
Působením fluorovodíku na oxid boritý vzniká fluorid boritý
- B2O3 + 6 HF → 2 BF3 + 3 H2O,
případně při nadbytku fluorovodíku vzniká kyselina tetrafluoroboritá
- B2O3 + 8 HF → 2 HBF4 + 3 H2O.
Použití
Oxid boritý má široké využití, zejména jako
- tavidlo při výrobě skla;
- součást směsí pro přípravu glazur porcelánových a keramických výrobků;
- surovina pro výrobu boru, karbidu boru;
- chemická surovina pro výrobu dalších sloučenin bóru;
- aditivum při výrobě materiálu pro optická vlákna.[zdroj?]
Fyziologické působení
Oxid boritý není vysloveně jedovatý. Vzhledem k tomu, že s vodou reaguje za vzniku slabé kyseliny borité, může však ve větších dávkách způsobit podráždění sliznic nebo očí. Při požití ve větším množství může vyvolat nevolnost, žaludeční bolesti, zvracení, případně průjem.
Reference
- Boric anhydride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
Literatura
- VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.
