KATSAUS

Natriumtetraboraatti (SO-dee-um tet-ruh-BOR-ate) on termi, jota käytetään joko vedettömästä tai hydratoidusta yhdisteen muodosta, jonka kaava on Na2B4O7. Dekahydraattia (Na2B4O7-10H2O) kutsutaan myös booraksiksi. Booraksia esiintyy myös ilman hydratoitumisvettä, ja siinä muodossa sitä kutsutaan vedettömäksi booraksiksi.

TÄRKEIMMÄT TIEDOT

MUUT NIMET:

Natriumboraatti; natriumpyroboraatti; dinatriumtetraboraatti; booraksi

MUOTO:

Na2B4O7 eli Na2B4O7-10H2O; ks. yleiskatsaus

ALKUAINEET:

Natrium, boori, happi

YHDISTYSTYYPPI:

Suola (epäorgaaninen)

TILA:

Kiinteä

MOLEKULAARINEN PAINO:

Na2B4O7: 201.22 g/mol; Na2B4O7-10H2O: 381.37 g/mol

SULATUSPISTE:

Na2B4O7: 743°C (1370°F); Na2B4O7-10H2O: hajoaa noin 75°C:ssa (170°F)

KYPSYPISTE:

Na2B4O7: 1575°C (2867°F); Na2B4O7-10H2O: ei sovellettavissa

LIUKOISUUS:

Liukenee veteen

Joidenkin historioitsijoiden mielestä booraksia on saatettu tuntea jo 4000 vuotta sitten. Koska muinaiset ihmiset eivät kuitenkaan käyttäneet termiä, näiden väitteiden aitoutta on syytä epäillä huomattavasti. Yhdistettä käytettiin varmasti jo noin vuonna 800 eaa. jolloin yhdistettä käytettiin kiinalaisessa ja islamilaisessa sivilisaatiossa lasin valmistukseen ja korujen valmistukseen. Aine oli kuitenkin hyvin kallista, ja sitä käytettiin Euroopassa laajalti vasta keskiajalla. Booraksia alettiin käyttää yleisemmin sen jälkeen, kun sen luonnossa esiintyvää muotoa löydettiin laajoja esiintymiä Yhdysvalloista. Ensimmäinen näistä esiintymistä löydettiin Nevadasta vuonna 1879, mutta suurimmat esiintymät löydettiin myöhemmin Etelä-Kalifornian aavikkoalueilta. Nykyään suurimmat booraksivarannot sijaitsevat lähellä Boronin kaupunkia Kaliforniassa ja Borax-järvellä Kaliforniassa. Yhdistettä louhitaan myös Tiibetissä, Venäjällä, Chilessä ja Turkissa.

Natriumtetraboraatti on hajuton valkoinen kiteinen kiinteä aine tai jauhe. Hydratoitu muoto menettää hydratoitumisvetensä kuumennettaessa ja sulautuu (sulaa) korkeammissa lämpötiloissa lasimaiseksi kiinteäksi aineeksi.

MITEN SITÄ TEHDÄÄN

Natriumtetraboraattia esiintyy luonnossa mineraaleina tinkal (lausutaan ”tinkle”; Na2B4O7-10H2O) ja kerniitti (Na2B4O7-4H2O). Näitä mineraaleja sisältävät malmit murskataan, pestään ja käsitellään, jotta saadaan erittäin puhdasta dekahydraattia. Vedetön natriumtetraboraatti saadaan kuumentamalla dekahydraattia. Natriumtetraboraattia voidaan saada myös käsittelemällä muita boraatteja sisältäviä mineraaleja, kuten ulexiittia (NaCaB5O9-8H2O) ja colemanitea (Ca2B6O11-5H2O).

YLEISET KÄYTTÖTARKOITUKSET JA MAHDOLLISET VAARAT

Natriumtetraboraatin pääasiallinen käyttötarkoitus on lasituotteiden valmistus. Noin 43 prosenttia kaikesta maailmassa käytetystä yhdisteestä menee tähän käyttötarkoitukseen. Natriumtetraboraatilla valmistettu lasi on erittäin vahvaa ja lämmönkestävää. Tunnettu Pyrex®-lasimerkki on valmistettu natriumtetraboraatista. Nykyään suurin yksittäinen booraksilasin käyttötarkoitus on lasikuitueristeiden ja lasikuitutekstiilien valmistus.

Interesting Facts

• Natriumtetraboraatin ehkä tunnetuin kaupallinen muoto on nimeltään Twenty-Mule-Team® Booraksi. Nimi tulee siitä, että Kalifornian ensimmäiset booraksikaivokset sijaitsivat 165 mailin päässä lähimmältä juna-asemalta Mojavessa, Kaliforniassa. Louhittu booraksi kuljetettiin tuon matkan ajan 20 muulin vetämissä vaunuissa. Kunkin vaunun rakentaminen maksoi 900 dollaria, se painoi 14 500 kilogrammaa (32 000 paunaa), ja sen pyörien halkaisija oli 2 metriä (7 jalkaa). Matka kesti noin kaksikymmentä päivää, usein jopa 45 °C:n (113 °F) lämpötilassa. Kuuden vuoden aikana, jolloin muulijoukkoja käytettiin, booraksia siirrettiin kaivoksesta rautatieasemalle noin yhdeksän miljoonaa kiloa. Vuonna 1896 Pacific Coast Borax Company (myöhemmin U.S. Borax) otti kaksikymmentä muulijoukkuetta yritystunnuksekseen.

Natriumtetraboraatin seuraavaksi tärkein käyttötarkoitus on saippuoiden, pesuaineiden ja henkilökohtaisen hygienian tuotteiden valmistus. Tunnettuja booraksia sisältäviä tuotteita ovat esimerkiksi 20-Mule-Team® Borax yleispuhdistusaine, 20-Mule-Team® Borax Laundry Booster, Borateem® tahranpoistoaine ja Boraxo® jauhettu käsisaippua. Joitakin muita natriumtetraboraatin käyttötarkoituksia ovat muun muassa:

• Puutuotteiden palonestoaineena ja sienitautien torjunta-aineena;
• Emalin, posliinin, lasitteiden, emalien ja friittien (erikoistuneet lasityypit) valmistuksessa;
• Lannoitteiden ja rikkakasvien torjunta-aineiden valmistuksessa;
• Tietyntyyppisten polymeerien lisäaineina;
• Metallien sulatuksessa ja juottamisessa käytettävänä juoksevana aineena;
• Ruosteenestoaineiden valmistuksessa; ja
• Tietyissä valokuvausprosesseissa.

Natriumtetraboraatti ärsyttää lievästi ihoa, silmiä ja hengitysteitä. Se voi aiheuttaa ihon, silmien, nenän, kurkun ja keuhkojen tulehduksen. Nautittuna se voi aiheuttaa pahoinvointia, oksentelua, ripulia ja vatsakipua. On jonkin verran näyttöä siitä, että natriumtetraboraatin nauttiminen voi aiheuttaa lisääntymishäiriöitä koe-eläimillä, mutta vastaavia vaikutuksia ei ole havaittu ihmisillä. Suurten natriumtetraboraattimäärien nielemisellä voi olla vakavia terveysvaikutuksia erityisesti pienille lapsille. Kuolemaan johtava annos natriumtetraboraattia pienille lapsille on noin viisi grammaa (0,2 unssia) yhdistettä.

Tietosanoja

ANHYDROUS Kuvaa yhdistettä, josta puuttuu kaikki nesteytysvesi. DECAHYDRATE Yhdisteen muoto, jossa on kymmenen vesimolekyyliä. FLUX Materiaali, joka auttaa metallien hitsaus- ja juotosprosesseissa (liittämisessä). HYDRAATIOVESI Vesi, joka on yhdistynyt yhdisteeseen jollakin fysikaalisella tavalla.

LISÄTIETOJA

”Booraksi (hydratoitu natriumboraatti)”. Amethyst Galleries, Inc. http://mineral.galleries.com/minerals/carbonat/borax/borax.htm (viitattu 12.11.2005).

”Rio Tinto Borax.” Borax. http://www.borax.com/index.html (viitattu 12.11.2005).

”Sodium Tetraborate.” Kansainvälinen kemikaaliturvallisuusohjelma. http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1229.htm (luettu 12. marraskuuta 2005).