Tetraborat de sodiu

VIEW

Tetraboratul de sodiu (SO-dee-um tet-ruh-BOR-ate) este un termen utilizat pentru forma anhidră sau hidratată a compusului cu formula Na2B4O7. Decahidratul (Na2B4O7-10H2O) este denumit, de asemenea, borax. Boraxul se găsește, de asemenea, fără apă de hidratare și în această formă este cunoscut sub denumirea de borax anhidru.

FAPTE CHEIE

ALTE DENUMIRI:

Borat de sodiu; piroborat de sodiu; tetraborat de disodiu; borax

FORMULA:

Na2B4O7 sau Na2B4O7-10H2O; vezi Prezentare generală

ELEMENTE:

Sodiu, bor, oxigen

TIP DE COMPOZIȚIE:

Sare (anorganică)

STATE:

Solid

GREUTATEA MOLECULARĂ:

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

Punctul de topire:

Na2B4O7: 743°C (1370°F); Na2B4O7-10H2O: se descompune la aproximativ 75°C (170°F)

Punctul de fierbere:

Na2B4O7: 743°C (1370°F); Na2B4O7-10H2O: se descompune la aproximativ 75°C (170°F)

Punctul de fierbere:

Na2B4O7: 1575°C (2867°F); Na2B4O7-10H2O: nu se aplică

SOLUBILITATE:

Solubil în apă

Câțiva istorici cred că boraxul ar fi fost cunoscut încă de acum 4.000 de ani. Cu toate acestea, deoarece oamenii din antichitate nu foloseau acest termen, există îndoieli considerabile cu privire la autenticitatea acestor afirmații. Compusul a fost cu siguranță utilizat încă din jurul anului 800 î.Hr. când acesta era folosit în civilizația chineză și islamică pentru fabricarea sticlei și în prelucrarea bijuteriilor. Cu toate acestea, substanța era foarte scumpă și nu a fost utilizată pe scară largă în Europa până în Evul Mediu. Boraxul a devenit mai frecvent utilizat după ce în Statele Unite au fost găsite depozite extinse ale formei sale naturale. Primul dintre aceste depozite a fost descoperit în Nevada în 1879, deși cele mai mari depozite au fost găsite ulterior în regiunile deșertice din sudul Californiei. În prezent, cele mai mari rezerve de borax se găsesc în apropierea orașului Boron, California, și la Borax Lake, California. Compusul este, de asemenea, exploatat în Tibet, Rusia, Chile și Turcia.

Tetraboratul de sodiu este un solid sau o pulbere cristalină albă inodoră. Forma hidratată își pierde apa de hidratare atunci când este încălzită și apoi fuzionează (se topește) pentru a forma un solid sticlos la temperaturi mai ridicate.

CUM SE FABRICĂ

Tetraboratul de sodiu se găsește în mod natural sub forma mineralelor tincal (pronunțat „tinkle”; Na2B4O7-10H2O) și kernit (Na2B4O7-4H2O). Minereurile care conțin aceste minerale sunt zdrobite, spălate și prelucrate pentru a obține decahidrat de înaltă puritate. Tetraboratul de sodiu anhidru poate fi obținut prin încălzirea decahidratului. Tetraboratul de sodiu poate fi obținut, de asemenea, prin prelucrarea altor minerale care conțin borați, cum ar fi ulexitul (NaCaB5O9-8H2O) și colemanitul (Ca2B6O11-5H2O).

Utilizări comune și pericole potențiale

Utilizarea primară a tetraboratului de sodiu este la fabricarea produselor din sticlă. Aproximativ 43% din tot compusul utilizat în lume merge către această aplicație. Sticla fabricată cu tetraborat de sodiu este foarte puternică și rezistentă la căldură. Binecunoscuta marcă de sticlă Pyrex® este fabricată cu tetraborat de sodiu. Astăzi, cea mai mare utilizare unică a sticlei cu borax este în fabricarea izolațiilor din fibră de sticlă și a textilelor din fibră de sticlă.

Fapte interesante

Poate cea mai cunoscută formă comercială de tetraborat de sodiu se numește Borax Twenty-Mule-Team®. Numele provine de la faptul că primele mine de borax din California erau situate la 165 de mile de cea mai apropiată stație de tren din Mojave, California. Boraxul extras din mine era transportat pe această distanță în vagoane trase de 20 de catâri. Construcția fiecărui vagon a costat 900 de dolari, cântărea 14.500 de kilograme (32.000 de lire sterline) și avea roți de 2 metri (7 picioare) în diametru. Călătoria dura aproximativ douăzeci de zile, adesea la temperaturi de până la 45°C (113°F). Pe parcursul celor șase ani în care au fost folosite echipe de catâri, aproximativ nouă milioane de kilograme (20 de milioane de lire) de borax au fost transportate de la mină la gară. În 1896, Pacific Coast Borax Company (mai târziu, U.S. Borax) a luat cele douăzeci de echipe de catâri ca simbol corporativ.

A doua cea mai importantă utilizare a tetraboratului de sodiu este în fabricarea săpunurilor, detergenților și a produselor de îngrijire personală. Printre produsele bine cunoscute care conțin borax se numără 20-Mule-Team® Borax all-purpose cleaner, 20-Mule-Team® Borax Laundry Booster, Borateem® stain remover, și Boraxo® powdered hand soap. Alte câteva utilizări ale tetraboratului de sodiu includ:

Ca retardator de flacără și fungicid pentru produsele din lemn;
În producția de smalț, porțelan, glazuri, emailuri și frite (tipuri specializate de sticlă);
În fabricarea de îngrășăminte și erbicide;
Ca aditivi pentru anumite tipuri de polimeri;
Ca fondant pentru topirea și lipirea metalelor;
În prepararea inhibitorilor de rugină; și
În anumite procese fotografice.

Tetraboratul de sodiu este un iritant ușor pentru piele, ochi și tractul respirator. Poate provoca inflamații ale pielii, ochilor, nasului, gâtului și plămânilor. Dacă este ingerat, poate provoca greață, vărsături, diaree și dureri abdominale. Există unele dovezi că ingestia de tetraborat de sodiu poate provoca probleme de reproducere la animalele de laborator, deși efecte similare nu au fost observate la om. Înghițirea unor cantități mari de tetraborat de sodiu poate avea consecințe grave asupra sănătății, în special pentru copiii mici. Doza fatală de tetraborat de sodiu pentru copiii mici este de aproximativ cinci grame (0,2 uncii) de compus.

Words to Know

ANHYDROUS Descrie un compus căruia îi lipsește orice apă de hidratare. DECAHIDRAT Formă a unui compus care există cu zece molecule de apă. FLUX Un material care ajută la procesele de sudare și lipire (îmbinare) a metalelor. APĂ DE HIDRATARE Apă care s-a combinat cu un compus prin anumite mijloace fizice.

Pentru informații suplimentare

„Borax (borat de sodiu hidratat)”. Amethyst Galleries, Inc. http://mineral.galleries.com/minerals/carbonat/borax/borax.htm (accesat la 12 noiembrie 2005).

„Rio Tinto Borax”. Borax. http://www.borax.com/index.html (accesat la 12 noiembrie 2005).

„Sodium Tetraborate”. Programul internațional pentru siguranța chimică. http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1229.htm (accesat la 12 noiembrie 2005).