硼砂的學名為「硼酸鈉」或「四硼酸鈉」,又名「焦性硼酸鈉」。天然硼砂,
【硼砂的性質】
(一) 純粹的硼砂為無色、半透明的結晶或白色結晶性的粉末,無臭,味鹹,在乾燥空氣中易風化。天然硼砂常帶灰或黃色,甚至有其它更深的色澤,暗而無光,因此,又稱為「黃月砂」、「月石砂」。
(二) 硼砂能溶於水,1克能溶解於16毫升的水中;也能溶解於1毫升的沸水中或1毫升的甘油中。
(三) 硼砂的水溶液呈鹼性,常溫下與硫酸作用即生成硼酸:
Na2B4O7+H2SO4+5H2O→Na2SO4+4H3BO3
(四) 硼砂加熱,先失去結晶水的一部分,隨即熔融,繼續加熱至318℃,即完全失去結晶水而膨脹,成為白色多孔、疏鬆的塊狀;再加熱至紅熱730℃就熔成無色的液體,冷卻後生成一種透明無色、坡璃狀的小珠,這種小珠稱為「硼砂珠」。
(五) 硼砂珠能溶解各種金屬氧化物,在火焰中呈特異的色陷,化學上常用以鑑別金屬,例如與氧化銅熔融,就生成帶藍色火焰的偏硼酸銅。反應式如下:
CuO+Na2B4O7→2NaBO2+Cu(BO2)2
氧化銅 硼砂 偏硼酸鈉 偏硼酸銅
(六) 商品中常見的硼砂含有10個分子結晶水的,稱為「柱狀硼砂」,分子式為Na2B4O7.1OH2O,分子量等於381.4,比重1.73,熔點75℃。
(七) 含有5個分子結晶水的,稱為「八面體硼砂」,分子式為Na2B4O7.5H2O,分子量等於291.35。
【硼砂的製備】
工業上硼砂的製備:工業用硼砂成分一般在98%以上。多由硼酸鈣礦與碳酸鈉溶液作用而製得。也有利用天然硼砂溶解於熱水,經由過濾、濃縮而得硼砂結晶。反應式如下:
2Ca2B6O11+4Na2CO3+H2O→4CaCO3+2NaOH+3Na2B4O7
【硼砂的用途】
(一) 金屬工藝焊接過程中,在接縫口放置一點硼砂,讓硼砂跑滿整個接縫口,需硼砂有助焊與防止金屬氧化的功能。
(二) 在染印工藝中,硼砂與純鹼、硬脂酸合用,可作為製備絲光膏的用劑。
(三) 硼砂經燃燒時熔融,生成玻璃狀粘液,包復纖維、阻止燃燒,所以與硼酸合用,作為防火防燃整理劑。
(四) 應用於木材人工老化處理;單獨或和其它殺菌劑併用,可作為木材之防霉劑。
(五) 釉料與琺瑯的製造原料。
(六) 皮革保存;皮革鞣製。
(七) 獸醫醫療上常做為殺菌劑、清潔劑及黏膜收歛劑。
(八) 硼砂及其它硼酸鹽都是非選擇性除草劑,可用於非穀物生長區雜草的防治,它們和氯酸鈉併用,可降低氯酸鈉著火的危險性。
撰文:潘瑞玉
攝影:羅申芳
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