Борат натрия — это общее название любой соли натрия с анионом , состоящим из бора и кислорода и, возможно, водорода или любого его гидрата . Его можно рассматривать как гидратированную натриевую соль соответствующей борной кислоты, хотя последняя может не быть стабильным соединением.
Многие бораты натрия имеют важное промышленное и бытовое применение; наиболее известной из них является бура , (Na + ) 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2- ·8H 2 O = Na 2 B 4 H 20 O 17 .
Тройная фазовая диаграмма Na 2 O – B 2 O 3 – H 2 O в диапазоне температур 0–100 °C содержит 13 уникальных гидратированных кристаллических боратов натрия, в том числе пять важных промышленных продуктов. [1]
Бораты натрия, как и борные кислоты, часто описывают как смеси x Na 2 O· y B 2 O 3 · z H 2 O = Na 2 x B 2 y H 2 z O x +3 y + z , с x , y и z выбираются так, чтобы соответствовать элементарной формуле или кратному ей. Так, например, бура Na 2 B 4 H 20 O 17 будет 1Na 2 O·2B 2 O 3 ·10H 2 O , а борная кислота B(OH) 3 будет 0Na 2 O·1B 2 O 3 ·1H 2. О = 2[В(ОН) 3 ] .
Элементарную формулу часто интерпретировали как z -гидрат «безводной» соли без какого-либо водорода, а именно Na 2 x B 2 y O 3 y · z H 2 O . Однако более поздние исследования показали, что многие бораты имеют гидроксильные группы HO -, ковалентно связанные с атомами бора в анионе. Так, например, буру до сих пор часто описывают как декагидрат Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O с подразумеваемым анионом [B 4 O 7 ] 2- , тогда как правильная формула Na 2 B 4 O 5 (OH ) 4 ·8H 2 O , с анионом [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2- .
В следующей таблице приведены некоторые кристаллические бораты натрия этого семейства. [2] В столбце x /( x + y ) указана формальная мольная доля Na 2 O в «безводном» варианте.
Некоторые из вышеуказанных боратов могут иметь более одной изомерной или кристаллической формы. Некоторые из них могут разлагаться при растворении в воде. Обратите внимание, что анион «безводной буры» отличается от аниона ее «гидратов».
Некоторые из вышеперечисленных безводных боратов можно кристаллизовать из расплавленной смеси оксида натрия и оксида бора. [6]
Однако некоторые бораты натрия нельзя анализировать как комбинации x Na 2 O· y B 2 O 3 · z H 2 O трех обычных оксидов. Наиболее важным примером является перборат натрия , первоначально описанный как NaBO 3 ·H 2 O , но на самом деле (Na + ) 2 [B 2 O 4 (OH) 4 ] 2- . Анион этого соединения имеет два перекисных мостика -O-O-, которые делают его более богатым кислородом по сравнению с общим семейством, описанным выше.
