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硼酸的酸性與毒性

2023/1/6 16:11:27 作者:谷雨
硼酸是一種無機酸,為白色結晶性粉末,有滑膩手感,無氣味,主要用于消毒、殺蟲、防腐,在核電站控制鈾核分裂的速度,以及制取其他硼化合物。其為白色粉末或透明結晶,可溶于水;有時也會以礦物的形式存在,常存在溶解于某些礦物、火山湖水或溫泉。

Orthoboric acid.jpg

性質

硼酸溶于水、酒精、甘油、醚類及香精油中,水溶液呈弱酸性。硼酸在水中的溶解度隨溫度升高而增大,并能隨水蒸汽揮發(fā)。

硼酸首先由霍姆貝格(1652-1715)制得,他是用硫酸和四硼酸鈉混合反應而制造的。雖然硼酸在水中很穩(wěn)定,但只要將之加熱到170 °C就會分解成偏硼酸 (HBO2),偏硼酸是白色晶體,較難溶解于水,大約在 236 °C熔化,如果繼續(xù)加熱到 300 °C 就有可能進一步分解成四硼酸(H2B4O7)或叫焦硼酸,為白色固體,而如又進一步加熱的話就變成三氧化二硼。

水溶液中,硼酸主要以未電離的 B(OH)3 形式存在,只有少數與水中的 OH- 結合形成 [B(OH)4]?,使硼酸具有一元弱酸的性質。

B(OH)3+2H2O????[B(OH)4]?+H3O+

硼酸和硼酸鹽可以很迅速地與多元醇(如甘油)和α-羥基羧酸形成穩(wěn)定的螯合物,使其酸性增強。這是分析化學用氫氧化鈉溶液在甘露醇存在下滴定硼酸的基礎。 

制造

通常以硼砂與硫酸反應來制備硼酸:

Na2B4O7+H2SO4+5H2O?4H3BO3+Na2SO4

或將硼礦粉與碳酸氫銨溶液混合,經加熱后分解得到含硼酸銨料液,再經脫氨,得到硼酸。也可以用鹽酸酸解硼精礦,經過過濾、結晶和干燥的處理,即得硼酸。 

毒性

人類

一般硼酸的毒性不大,成人的致死量約為按每公斤體重15~20克,而小孩為每公斤體重3~6克。一次大量的吸收后可能會導致急性中毒,早期癥狀為嘔吐、腹瀉、皮疹、中樞神經系統先興奮后抑制。嚴重得發(fā)生循環(huán)衰竭或休克,一般會在3~5天死亡。如果反復食用小劑量會在體內累積,導致慢性中毒,出現厭食、乏力、精神錯亂、皮炎、禿發(fā)、月經紊亂。

動物

一般來說,含 0.25% 硼酸飲用水喂食動物引起慢性中毒,硼酸會抑制動物生長, 動物尸體解剖并無組織受損現象,周圍血液循環(huán)也沒有改變。根據實驗結果:

天竺鼠口服攝入硼酸的致死劑量為 175 mg/kg。

大鼠的半數致死劑量為900mg/kg。

小鼠的半數致死劑量為466mg/kg。

鱒魚的半數致死濃度為100 ppm(軟水)或 79 ppm(硬水)。

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