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名 稱:三氧化二硼

分子式:B2O3

分子量:

CAS號:1303-86-2

性 狀:

三氧化二硼(又稱氧化硼、硼酸酐)

無色玻璃狀晶體或粉末,熔點450℃。具有強烈吸水性而轉變為硼酸,故應於幹燥環境下密閉保存,防止吸水變質導致含量下降。微溶於冷水,易溶於熱水中。

三氧化二硼(化學式:B2O3)又稱氧化硼,是硼最主要的氧化物。它是一種白色蠟狀固體,一般以無定形的狀態存在,很難形成晶體,但在高強度退火後也能結晶。它是已知的最難結晶的物質之一。

 

中文名:三氧化二硼

別稱:氧化硼、硼酸酐

化學式:B2O3

熔點:450

水溶性:微溶於冷水,易溶於熱水

CAS:1303-86-2

外觀:白色蠟狀固體


應用:用作矽酸鹽分解時的助熔劑等

可用作矽酸鹽分解時的助熔劑、半導體材料的摻雜劑、油漆的耐火添加劑及製取元素硼和多種硼化物等等,產品用途廣泛。在彩色顯像製造業中,主要用於製造顯像管部件及(屏和錐)封接用的低熔點玻璃原料。也可用作有機合成的催化劑、油漆及高溫潤滑劑的添加劑、陶瓷、特種玻璃及焊料的添加劑等。

 

玻璃狀氧化硼(g-B2O3)很可能是一種由許多三角形BO3單元通過共用氧原子部分有序連接而成的網絡結構,其中以硼氧相間的六元環B3O3占優勢。該六元環中,硼原子為三配位,氧原子為二配位。該玻璃體在325450 °C時軟化,其密度隨受熱情況而有一個變化範圍。加熱時,玻璃體氧化硼結構中的無序度增加。超過450 °C時會產生有極性的-B=O基。高於1000 °C時,氧化硼蒸氣則全部由B2O3單體組成,其結構為角形的 O=BOB=O。

常壓下使液態的氧化硼在200250 °C範圍內結晶,可以形成普通的六方晶係氧化硼(α-B2O3),其結構(見右圖)幾乎全部由三角形的BO3單元組成。

22000atm400 °C時,α-B2O3轉變為高溫高壓型的單斜晶體β-B2O3。該轉變過程類似於石英在高壓下到柯石英的轉化。除此之外,β-B2O3也可以由液態氧化硼在40000atm600 °C時結晶得到。

β-B2O3的體積模量很大(K = 180 GPa)。g-B2O3和β-B2O3的維氏硬度分別為1.5GPa16GPa。

 

製備

硼在空氣和氧氣中燃燒都可以直接產生三氧化二硼,但三氧化二硼主要是通過硼酸脫水製取的。在200400 °C對硼酸真空脫水,可以得到非常幹燥的三氧化二硼。如果在大氣中脫水,即使加熱到1000 °C,也很難去除最後剩下的痕量水。

硼酸則可通過硼砂和硫酸共熱反應製取。

 

化學性質

氧化硼是酸性氧化物,熔融時可以溶解許多堿性的金屬氧化物,生成有特征顏色的玻璃狀硼酸鹽和偏硼酸鹽(玻璃)。這是硼砂珠試驗定性鑒別金屬的原理。例如:

(藍色)

(黃色)

氧化硼可以被堿金屬、鋁和鎂還原為單質硼:

反應後用鹽酸處理反應混合物,MgO、B2O3Mg溶於鹽酸,過濾後得到粗硼。氧化硼在高溫時不能為碳還原(高溫下可以形成碳化硼)。高溫下氧化硼與碳和氯氣反應,可以得到三氯化硼:

600 °C時,氧化硼與氨反應可以得到氮化硼(BN),與氫化鈣反應則得到六硼化鈣(CaB6)。

氧化硼是硼酸的酸酐,溶於水時會放出大量熱生成偏硼酸和硼酸:


用 途:

應用

·製取其他硼化合物(如碳化硼)的原料;

·製造硼矽酸鹽玻璃的原料;

·有機合成中的酸性催化劑;

·搪瓷、陶瓷釉料的助熔劑;

·玻璃纖維生產過程中的添加劑;

·製造化合物半導體(如砷化镓、磷化镓、砷化銦)時的液封劑等。


檢驗報告:

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