INTERVISTA
Tetraborato di sodio (SO-dee-um tet-ruh-BOR-ate) è un termine usato per la forma anidra o idrata del composto con la formula Na2B4O7. Il decaidrato (Na2B4O7-10H2O) è anche indicato come borace. Il borace si presenta anche senza acqua di idratazione e in questa forma è conosciuto come borace anidro.
FATTI CHIAVE
ALTRI NOMI:
Boro di sodio; piroborato di sodio; tetraborato disodico; borace
FORMULA:
Na2B4O7 o Na2B4O7-10H2O; vedi Panoramica
ELEMENTI:
Sodio, boro, ossigeno
TIPO DI FONDO:
Sale (inorganico)
STATO:
Solido
Peso molecolare:
Na2B4O7: 201.22 g/mol; Na2B4O7-10H2O: 381.37 g/mol
PUNTO DI FUSIONE:
Na2B4O7: 743°C (1370°F); Na2B4O7-10H2O: si decompone a circa 75°C (170°F)
PUNTO DI EBOLLIZIONE:
Na2B4O7: 1575°C (2867°F); Na2B4O7-10H2O: non applicabile
SOLUBILITÀ:
Solubile in acqua
Alcuni storici pensano che il borace possa essere stato conosciuto già 4.000 anni fa. Poiché gli antichi non usavano il termine, tuttavia, c’è un notevole dubbio sull’autenticità di queste affermazioni. Il composto era certamente in uso già nell’800 a.C. circa, quando veniva usato nella civiltà cinese e islamica per fare il vetro e nella lavorazione dei gioielli. La sostanza era molto costosa, tuttavia, e non fu ampiamente utilizzata in Europa fino al Medioevo. Il borace divenne più comunemente usato dopo che vasti depositi della sua forma naturale furono trovati negli Stati Uniti. Il primo di questi depositi fu scoperto in Nevada nel 1879, anche se i depositi più grandi furono poi trovati nelle regioni desertiche della California meridionale. Oggi, le più grandi riserve di borace si trovano vicino alla città di Boron, California, e a Borax Lake, California. Il composto è anche estratto in Tibet, Russia, Cile e Turchia.
Il tetraborato di sodio è un solido cristallino bianco inodore o una polvere. La forma idratata perde la sua acqua di idratazione quando viene riscaldata e poi si fonde per formare un solido simile al vetro a temperature più alte.
Come è fatto
Il tetraborato di sodio si presenta naturalmente come i minerali tincal (pronunciato “tinkle;” Na2B4O7-10H2O) e kernite (Na2B4O7-4H2O). I minerali che contengono questi minerali sono schiacciati, lavati e lavorati per ottenere il decaidrato di elevata purezza. Il tetraborato di sodio anidro può essere ottenuto riscaldando il decaidrato. Il tetraborato di sodio può anche essere ottenuto processando altri minerali che contengono borati, come l’ulexite (NaCaB5O9-8H2O) e la colemanite (Ca2B6O11-5H2O).
Usi comuni e potenziali pericoli
L’uso primario del tetraborato di sodio è nella fabbricazione di prodotti di vetro. Circa il 43% di tutto il composto usato nel mondo è destinato a questa applicazione. Il vetro fatto con tetraborato di sodio è molto forte e resistente al calore. La nota marca di vetro Pyrex® è fatta con tetraborato di sodio. Oggi, il più grande uso singolo del vetro al borace è nella produzione di isolanti in fibra di vetro e tessuti in fibra di vetro.
Fatti interessanti
- Perhaps la forma commerciale più conosciuta di tetraborato di sodio è chiamata Twenty-Mule-Team® Borace. Il nome deriva dal fatto che le prime miniere di borace in California si trovavano a 165 miglia dalla più vicina stazione ferroviaria di Mojave, California. Il borace estratto veniva trasportato per quella distanza in vagoni trainati da 20 muli. Ogni carro costava 900 dollari, pesava 14.500 chilogrammi (32.000 libbre) e aveva ruote di 2 metri (7 piedi) di diametro. Il viaggio durava circa venti giorni, spesso con temperature fino a 45°C (113°F). Durante i sei anni in cui furono usate le squadre di muli, circa nove milioni di chilogrammi (20 milioni di libbre) di borace furono spostati dalla miniera alla stazione ferroviaria. Nel 1896 la Pacific Coast Borax Company (più tardi, U.S. Borax) prese le squadre di venti muli come loro simbolo aziendale.
Il prossimo uso più importante del tetraborato di sodio è nella produzione di saponi, detergenti e prodotti per la cura personale. Alcuni prodotti ben noti che contengono borace includono il detergente multiuso 20-Mule-Team® Borax, 20-Mule-Team® Borax Laundry Booster, lo smacchiatore Borateem® e il sapone in polvere Boraxo®. Alcuni altri usi del tetraborato di sodio includono:
- Come ritardante di fiamma e fungicida per prodotti in legno;
- Nella produzione di smalto, porcellana, smalti, smalti e fritte (tipi specializzati di vetro);
- Nella produzione di fertilizzanti ed erbicidi;
- Come additivi per certi tipi di polimeri;
- Come fondente per la fusione e la saldatura di metalli;
- Nella preparazione di inibitori di ruggine; e
- In certi processi fotografici.
Il tetraborato di sodio è un leggero irritante per la pelle, gli occhi e le vie respiratorie. Può causare infiammazioni della pelle, degli occhi, del naso, della gola e dei polmoni. Se ingerito, può causare nausea, vomito, diarrea e dolore addominale. Ci sono alcune prove che l’ingestione di tetraborato di sodio può causare problemi riproduttivi negli animali da laboratorio, anche se effetti simili non sono stati visti negli esseri umani. L’ingestione di grandi quantità di tetraborato di sodio può avere gravi conseguenze per la salute, specialmente per i bambini piccoli. La dose fatale di tetraborato di sodio per i bambini piccoli è di circa cinque grammi (0,2 once) del composto.
Parole da sapere
ANIDROUS Descrivere un composto che manca di qualsiasi acqua di idratazione. DECADRATO Forma di un composto che esiste con dieci molecole d’acqua. FLUSSO Materiale che aiuta i processi di saldatura e brasatura (unione) dei metalli. ACQUA DI IDRATAZIONE Acqua che si è combinata con un composto con qualche mezzo fisico.
Per ulteriori informazioni
“Borace (borato di sodio idrato)”. Amethyst Galleries, Inc. http://mineral.galleries.com/minerals/carbonat/borax/borax.htm (accesso il 12 novembre 2005).
“Rio Tinto Borax. Borax. http://www.borax.com/index.html (visitato il 12 novembre 2005).
“Tetraborato di sodio”. Programma internazionale per la sicurezza chimica. http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1229.htm (visitato il 12 novembre 2005).