boraks

boraks
Boraks - złoże Kramer Borate, Boron, Kern Co, Kalifornia, USA.jpg
Kryształy boraksu z kopalni odkrywkowej boraksu, złoże Kramer Borate, Kern County , Kalifornia
Ogólne i klasyfikacja
inne nazwy

Tinkal
wzór chemiczny
  • Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 • 8H 2 O
  • Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] • 8H 2 O
  • Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O
Klasa mineralna
(i ewentualnie wydział) 		Borany (dawniej: węglany, azotany i borany)
Nr systemu do Strunza
i do Dana 		6.DA.10 ( wydanie 8 : Vc / B.05)
26.04.01 / 01
Podobne minerały Kernitu , Colemanite , Sassolin , Soda , Trona
Dane krystalograficzne
Kryształowy system Jednoskośny
klasa kryształów ; symbol pryzmatyczny jednoskośny; 2/ mln
Grupa kosmiczna C 2 / c (nr 15)Szablon: grupa pokoi / 15
Parametry sieci a  = 11,89  Å ; b  = 10,65 Å; c  = 12,21 Å
β  = 106,6 °
Jednostki formuły Z  = 4
Właściwości fizyczne
Twardość Mohsa 2 do 2,5
Gęstość (g/cm 3 ) zmierzone: 1,715 (5); obliczona: 1,70
Łupliwość doskonały po {100}, niedoskonały po {110}
Przerwa ; Wytrwałość muszla; kruchy
kolor bezbarwny, biały, szary, jasnoniebieski do jasnozielonego, żółtawy do brązowego
Kolor linii biały
przezroczystość przezroczysty do nieprzejrzystego
świecić Połysk szkła, połysk żywicy, ziemisty mat
Optyka kryształowa
Współczynniki załamania n α  = 1,447
n β  = 1,469
n γ  = 1,472
Dwójłomność = 0,025
Optyczny charakter dwuosiowy ujemny
Kąt osi 2V = 39 do 40 ° (mierzone); 32 do 40 ° (obliczone)
Pleochroizm bezbarwny
Inne właściwości
Zachowanie chemiczne rozpuszczalny w wodzie i glicerynie

Boraks , nieaktualne i zwykle niezbyt często również Tinkal , to rzadko występujące mineralnej z klasy mineralnych o „ boran ” z składzie chemicznym Na 2 [b 4 O 5 (OH) 4 ] · 8H 2 O. Alternatywnie, skład chemiczny puszki być również wyrażony wzorem Na 2 B 4 O 7 · 10 H 2 O. Z chemicznego punktu widzenia boraks jest zatem dekahydratem tetraboranu disodowego ( w skrócie boran sodu , także po łacinie sodu boracicum ).

Boraks krystalizuje w układzie kryształów jednoskośnych i zwykle tworzy krótkie, pryzmatyczne lub tabelaryczne kryształy z połyskiem podobnym do żywicy lub szkła na powierzchniach. Ale występuje również w postaci kruszyw ziemnych, ziarnistych lub masywnych kruszyw mineralnych . W czystej postaci boraks jest bezbarwny i przezroczysty. Jednak ze względu na wielokrotne załamanie spowodowane defektami budowy sieci lub treningiem polikrystalicznym może on być również półprzezroczysty biały, a z powodu obcych domieszek przybrać kolor jasnoszary, jasnoniebieski lub jasnozielony. Przy twardości Mohsa od 2 do 2,5, boraks jest jednym z miękkich minerałów, które można zarysować paznokciem , podobnie jak gips mineralny odniesienia (twardość 2).

Boraks jest ważnym surowcem do produkcji różnych związków boru , które znajdują zastosowanie między innymi w przemyśle szklarskim i ceramicznym ( szkliwa , emalie ) oraz jako topnik podczas lutowania.

Etymologia i historia

Boraks, zwany dawniej Baurachem , odnosił się do różnych azotanów (salpeter) jak również do chryzokoli z metalu lutowniczego (malachit lub zasadowy węglan miedzi; porównaj też chryzokolę ) i prawdopodobnie dopiero w XVII w. do dzisiejszego boraksu ( sól sodowa kwasu borowego). Boraks został po raz pierwszy naukowo opisany w 1748 roku przez szwedzkiego mineraloga Johana Gottschalka Walleriusa .

Nazwa pochodzi od persko-arabskiego słowa bauraq / būrak (w perskim būrāh / būraq : potaż, saletra i inne azotany, boraks, prawdopodobnie także boran sody) i prawdopodobnie odnosi się do arabskiego, co oznacza „biały”.

Boraks był już w starożytności w Chinach do glazury, aw Egipcie do balsamowania .

W Stanach Zjednoczonych , mineralog John Allen Veatch odkrył pierwsze wystąpienie boraksu w dniu 8 stycznia 1856. We wrześniu tego samego roku przyszedł do Borax Lake w Kalifornii .

Klasyfikacja

W nieaktualnym VIII wydaniu systematyki mineralnej według Strunza , boraks należał do powszechnej klasy mineralnej „węglanów, azotanów i boranów” a tam do działu „grupy boranów (soroboranów)”, gdzie wraz z cynkalkonitem oraz w załączniku z halurgitem i chaoitem „Tincalconit-Borax-Gruppe” z systemem nr. Powstał Vc / B.05 .

W ostatnim poprawionym i zaktualizowanym katalogu minerałów Lapis autorstwa Stefana Weißa w 2018 r. , który nadal opiera się na tym klasycznym systemie Karla Hugo Strunza , ze względu na prywatnych kolekcjonerów i kolekcje instytucjonalne , minerałowi nadano system i numer minerału. V / H.10-30 . W „systemie Lapisa” odpowiada to również sekcji „Borany grupowe” (planarne i tetraedryczne grupy [B 3 O 5 ] 1- do [B 6 O 10 ] 2- ), gdzie boraks wraz z diomignitem i cynkalkonitem mają niezależny , ale nienazwane formy grup.

Dziewiąte wydanie systematyki mineralnej Strunza , ważne od 2001 r. i aktualizowane przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogiczne (IMA) do 2009 r., przypisuje boraks do odrębnej klasy „boranów”, a tam do działu „tetraborany”. Jest to również dalej podzielone według typu struktury krystalicznej , tak że minerał można znaleźć zgodnie z jego strukturą w podsekcji „Tetraboran wyspowy (Neso-Tetraborate)”, gdzie jest jedynym członkiem nienazwanej grupy 6 .DA.10 .

W systematyki minerałów według Dana przypisuje boraks jak przestarzałych systematyki Strunz'sche we wspólnej klasy z „węglany, azotany i borany” i tam w podziału „boranów zawierających wodę, z grupą hydroksylową lub atomem chlorowca ”. Tutaj można go znaleźć jako jedynego członka nienazwanej grupy 04/26/01 w ramach poddziału „ Borany zawierające wodę z hydroksylem lub halogenem ”.

Struktura krystaliczna

Struktura krystaliczna boraksu

Boraks krystalizuje monoklinicznie w grupie przestrzennej C2 / c (grupa przestrzenna nr 15) z parametrami sieciowymi a  = 11,89  Å ; b  = 10,65 Å; c  = 12,21 Å i β = 106,6 ° i 4 jednostki formuły na komórkę elementarną .Szablon: grupa pokoi / 15

Struktura anionu tetraboranowego w boraksie

Te aniony boraksu zawiera jony tetraboran, w którym każdy atom boru jest przyłączony do dwóch lub trzech (z dwoma atomami węgla) dalszy boru za pomocą tlenu mostu. Ponadto każdy atom boru jest nasycony na zewnątrz grupą hydroksylową , tak że dla anionu powstaje wzór [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2- .

nieruchomości

W roztworze wodnym hydrat heptatlenku tetraborosodowego tworzy te same związki, co dekahydrat tetraboranu disodowego.

Odwodnienie

Po podgrzaniu traci część wody krystalizacyjnej w temperaturze około 100°C i tworzy pentahydrat. Powyżej 400°C otrzymuje się bezwodny tetraboran sodu.

instrukcje bezpieczeństwa

Boraks (dekahydrat tetraboranu sodu) ma numer CAS 1303-96-4 . Jest klasyfikowana jako substancja niebezpieczna, upośledza płodność i działa teratogennie . Dalsze instrukcje bezpieczeństwa i oznakowania substancji niebezpiecznych, patrz tetraboran sodu i borany .

Średnia dawka śmiertelna (LD 50 wartości) na boraks podaje się 2 do ponad 6 gramów na kilogram masy ciała.

Edukacja i lokalizacje

Bulwa boraksu z Doliny Śmierci
Boraks, w połowie przekształcony w pseudomorfozy z cynkalkonitu w boraks

Boraks występuje naturalnie w postaci krystalicznej lub masywnej, podobnie jak anhydryt lub gips, jako ewaporyt , czyli pojawia się, gdy wysychają słone jeziora , które następnie nazywane są również jeziorami boraksowymi. Ponadto minerał ten można również znaleźć w postaci wykwitów na suchych obszarach lub jako spiekanie w źródłach termalnych . Jako Begleitminerale występują między innymi kalcyt , gips, halit , soda i inne borany, węglany i siarczany.

Jako rzadka formacja mineralna boraks można było wykryć tylko w kilku miejscach na świecie, a do tej pory udokumentowano około 80 lokalizacji (stan: 2021).

Boraks był kiedyś importowany z Indii Wschodnich (jako Tinkal) przez Wenecjan i rafinowany (do Boraksu veneta ). Do znanych dziś miejsc należą: złoże Loma Blanca Borat (Coranzuli, Jujuy ) i kopalnia Tincalayu (Salta) w Argentynie , Salar de Surire w Chile , Salar de Challviri w boliwijskiej prowincji Sur Lípez , Słone jezioro Chabyêr Caka (Tybet) w Chinach , indyjski region Ladakh , Larderello we włoskiej prowincji Piza , Pachuca de Soto w Meksyku , złoże boranu Sankaya koło Kırka w Turcji , Półwysep Kerczeński na Ukrainie i Boroń , Jezioro Boraksowe , Searles Lake , Death Valley i Calico w Kalifornii (USA).

posługiwać się

Jako surowiec

Boraks jest produkowany corocznie na całym świecie w zakresie megaton i jest ważnym surowcem do produkcji kwasu borowego , do ekstrakcji boranów i nadboranów oraz innych związków boru . Obecnie boraks jest pozyskiwany prawie wyłącznie z kernitu mineralnego boraksu , który ma mniej krystalicznej wody .

W przemyśle i budownictwie

Boraks bezwodny stosowany jest jako dodatek do szkliw łatwotopliwych (głównie we frytach ) na ceramice nisko wypalonej (np. raku , fajanse i inne wyroby ceramiczne ), do produkcji szkła borokrzemianowego oraz do produkcji emalii .

Jego zastosowanie jako topnik podczas lutowania od metalu i spawania kuźni oparty jest na skutek oxidlösenden.

Boraks jest sporadycznie składnikiem nawozów i jest stosowany jako dodatek do cementu i materiałów izolacyjnych.

Boraks działa również jako środek zabezpieczający drewno przed pleśnią i owadami i jest stosowany w około 5 do 20 procentach całkowitej ilości jako środek zmniejszający palność , tutaj głównie do izolacji na bazie celulozy . W tym ostatnim zastosowaniu jego właściwości są w niektórych przypadkach postrzegane jako problematyczne, a redukcja jest uważana za rozsądną. Badanie przeprowadzone na zlecenie Federalnej Agencji Środowiska zauważa: „Podsumowując, stwierdza się, że stosowanie boraksu jako środka zmniejszającego palność jest dopuszczalne. Jednak ponieważ narażenie tła poprzez żywność jest już tak wysokie, że dzienne tolerowane spożycie jest wyczerpania, należy zapewnić, aby stosowanie boranu jako środka zmniejszającego palność nie powodowało żadnego znaczącego dodatkowego narażenia ludzi.” Do ilości 8,5% masowego ekwiwalentu boraksu lub 5,5% masowego ekwiwalentu kwasu borowego dodatek nie podlega deklaracji.

W chemii

Liczne tlenki metali rozpuszczają się w roztopionym boraksie , tworząc charakterystyczne barwy, a po schłodzeniu tworzą szklaną kulkę, czyli kulkę boraksową . Zabarwienia te są wykorzystywane jako dowód obecności kationów w procesie rozdzielania kationów i mają rangę próbki wstępnej .

Zważywszy, że spalanie w metanolu występuje boraksem zielonej płomienia zabarwienia spowodowanego trimetyloboranu Spowodowane jest to prosty test na metanolu.

Ponadto boraks stosuje się do roztworów buforowych (bufory boranowe i boranowo-fosforanowe) oraz w roztworze boraksowo-karminowym (roztwór Grenachera ) jako barwnik w mikroskopii .

W gospodarstwie domowym i biznesie

W gospodarstwach domowych i pralniach boraks jest używany w mydle , w zmiękczaczach wody oraz jako materiał wyjściowy do ekstrakcji nadboranów w detergentach . Boraks jest stosowany w środkach dezynfekujących , czyszczących i wybielających , kosmetykach oraz jako środek owadobójczy (do pułapek na mrówki ). Jednak sprzedaż boraksu prywatnym użytkownikom końcowym jest zabroniona w Niemczech od 1 czerwca 2009 r. na mocy rozporządzenia o zakazie stosowania chemikaliów . Dlatego produkty z „boraksem” w nazwach firmowych są od tego czasu przygotowywane bez boraksu.

Jako dodatek do żywności ma oznaczenie E 285, ale jest dopuszczony tylko do prawdziwego kawioru w UE i jest całkowicie zakazany w USA.

Wraz z polialkoholem winylowym , wodą destylowaną i barwnikiem spożywczym, boraks był podstawową substancją do produkcji popularnego śluzu zabawkowego .

Medycyna

W medycynie alternatywnej boraks jest sprzedawany jako lek na artretyzm, osteoporozę, demencję Alzheimera, objawy menopauzy, zapobieganie nowotworom i poprawę sprawności umysłowej. Nie ma naukowych dowodów na tę obietnicę uzdrowienia. Zwolennicy twierdzą, że bor jest pierwiastkiem śladowym, którego niedobór może prowadzić do lub zaostrzać powyższe skargi.

Jest legalnie dostępny jako suplement diety.

Zobacz też

literatura

  • Georgius Agricola: De Re Metallica. Boraks . Wydanie I. Publikacje Dover, Nowy Jork 1950, s. 560 ( rruff.info [PDF; 221 kB ; Źródło 21 października 2019 r.] Łacina: De Re Metallica . 1556. Przetłumaczone przez Herberta Clarka Hoovera, Lou Henry Hoover).
  • Johan Gottschalk Wallerius , Johann Daniel Denso : Mineralogia lub królestwo minerałów. Boraks . Bergts Christoph Gottlieb Nicolai, Berlin 1750, s. 246–250 ( rruff.info [PDF; 1,8 MB ; dostęp 21 października 2019 r.]).
  • Graham J. Gainford Tim Kemmitt Caleb David Higham: Ponowne ustalenie struktury boraksu z laboratorium danych rentgenowskich w temperaturze 145 K . W: Acta Crystallographica . E64, maj 2008, s. i24 – i25 , doi : 10.1107 / S1600536808010441 (w języku angielskim, autorzy i streszczenie na researchgate.net ).
  • Petr Korbel, Milan Novák: Encyklopedia minerałów (=  Przyroda wieśniaków ). Wydanie Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , s. 133 .

linki internetowe

Commons : Boraks  - kolekcja obrazów, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. ↑ a b Hans Lüschen: Nazwy kamieni. Królestwo mineralne w zwierciadle języka . Wydanie II. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1 , s. 192 .
  2. ↑ Malcolm Back, William D. Birch, Michel Blondieau i inni: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Aktualizacja: styczeń 2021. (PDF; 3,4 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, Marco Pasero, styczeń 2021, dostęp 5 marca 2021 .
  3. ↑ a b c d e Hugo Strunz , Ernest H. Nickel : Tablice mineralogiczne Strunza. System klasyfikacji minerałów chemiczno-strukturalnych . Wydanie IX. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele i Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , s.  346 .
  4. ↑ a b c Hans Jürgen Rösler : Podręcznik mineralogii . 4. wydanie poprawione i rozszerzone. Niemieckie wydawnictwo dla przemysłu podstawowego (VEB), Lipsk 1987, ISBN 3-342-00288-3 , s.  724 .
  5. ↑ a b Boraks. W: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Narodowa Biblioteka Medyczna, dostęp 5 marca 2021 r .
  6. ↑ a b c David Barthelmy: Borax Mineral Data. W: webmineral.com. Dostęp 9 stycznia 2019 .
  7. ↑ a b c d Boraks . W: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (red.): Handbook of Mineralogy, Mineralogy Society of America . 2001 (angielski, handbookofmineralogy.org [PDF; 69  kB ; udostępniono 21 października 2019 r.]).
  8. ↑ a b c d e Boraks. W: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, dostęp 5 marca 2021 r .
  9. ↑ Borax, der lub das.Duden online, dostęp 10 marca 2021 r .
  10. ↑ b Wejście na tetraboran sodu w bazie substancji GESTIS z tej IFA , dostępne w dniu 28 maja 2021 r. (wymagany JavaScript)
  11. ↑ Dietlinde Goltz: Studia nad historią nazw minerałów w farmacji, chemii i medycynie od początków do Paracelsusa. (Rozprawa matematyczno-przyrodnicza, Marburg an der Lahn 1966) Wiesbaden 1972 (= Archiwum Sudhoffs. Dodatek 14), s. 248-252.
  12. ↑ John Randolph Spears: Ilustrowane szkice Doliny Śmierci i innych pustyń Borax na wybrzeżu Pacyfiku . BiblioBazaar, 2008, ISBN 978-0-554-70751-8 , s. 172 .
  13. ↑ Stefan Weiß: Duży katalog minerałów Lapis. Wszystkie minerały od A do Z i ich właściwości. Stan 03/2018 . Wydanie siódme, całkowicie zmienione i uzupełnione. Weise, Monachium 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
  14. ↑ Ernest H. Nickel , Monte C. Nichols: IMA / CNMNC Lista Minerałów 2009. (PDF; 1,82 MB) W: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, styczeń 2009, dostęp 5 marca 2021 .
  15. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Podręcznik chemii nieorganicznej . Wydanie 102. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1108.
  16. ^ Heptatlenek tetraborosodowy, hydrat. W: zasięg-clp-biozid-helpdesk.de. Federalny Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy , dostęp 5 marca 2021 r .
  17. ↑ Bernd Glassl: Wydarzenie REACH „Skutki listy kandydackiej – koszty i korzyści”. W: zasięg-clp-biozid-helpdesk.de. Federalny Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (BAuA), 11 kwietnia 2011, w archiwum z oryginałem na 22 września 2018 roku ; udostępniono 21 października 2019 r .
  18. ↑ boran sodu, dekahydrat. W: chemcas.com. ChemCAS, dostęp 21 października 2019 r .
  19. ↑ a b c Badanie dotyczące obchodzenia się z borem w ocenie terenów skażonych na zlecenie kantonu Argowia w Szwajcarii. (PDF 430 kB) In: ag.ch. BMG Engineering AG, 22 stycznia 2013, dostęp 21 października 2019 .
  20. ↑ Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Podręcznik na bieżąco . de Gruytera, Berlin; Nowy Jork 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s.  563-564 .
  21. ↑ Liczba lokalizacji boraksu. W: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, dostęp 5 marca 2021 r .
  22. ↑ Otto Zekert (red.): Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus w Austrii 1570. Wydane przez Austriackie Stowarzyszenie Farmaceutyczne i Towarzystwo Historii Farmacji. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, s. 137.
  23. ↑ Lista lokalizacji boraksu w Mineralienatlas i Mindat , dostęp 21 października 2019 r.
  24. ↑ a b 64000 Boraks, Tinkal. (PDF 34 kB) W: naturfarben-leipzig.de. Pigmenty Kremera, dostęp 21.10.2019 .
  25. ↑ Lars Nierobis: Porównanie najważniejszych materiałów izolacyjnych. W: waermedaemmstoffe.com. 17 sierpnia 2007, dostęp 21 października 2019 .
  26. ↑ Porada dotycząca zanieczyszczeń Tübingen: Jakie są zalety i wady różnych materiałów izolacyjnych? ( Pamiątka z 4 marca 2010 r. w Internet Archive ), dostęp 23 lutego 2010 r.
  27. ^ André Leisewitz, Hermann Kruse, Engelbert Schramm: Wyniki i podsumowanie przeglądu zastępowania odpowiednich dla środowiska środków zmniejszających palność . W: Opracowanie podstaw oceny substytucji istotnych dla środowiska środków zmniejszających palność . taśma 1 , grudzień 2000, s. 121 ff . ( Umweltbundesamt.de [PDF; 1,7 MB ; dostęp 21 października 2019 r.]).
  28. ^ André Leisewitz, Hermann Kruse, Engelbert Schramm : Wyniki i podsumowanie podsumowania . W: Opracowanie podstaw oceny substytucji istotnych dla środowiska środków zmniejszających palność . taśma 1 , grudzień 2000, s. 1–2 ( Umweltbundesamt.de [PDF; 13 kB ; dostęp: 21.10.2019] Raport z badań 20408542 (stary) 29744542 (nowy), plan badań środowiskowych Federalnego Ministra Środowiska, Ochrony Przyrody i Bezpieczeństwa Jądrowego w imieniu Federalnej Agencji Środowiska).
  29. ↑ Informacje o grupie produktów celulozowe materiały izolacyjne. W: wecobis.de. WECOBIS, dostęp 21 października 2019 r. (30 ATP Dyrektywy Rady 67/548/EWG w sprawie klasyfikacji, oznakowania substancji niebezpiecznych, rozdział 2.3.2.4).
  30. ↑ Wpis dotyczący dekahydratu boranu sodu (boraksu) w bazie danych o produktach konsumenckich , dostęp 19 grudnia 2019 r.
  31. ↑ Brak wydawania boraksu w aptekach. Wiadomości PTA, 17 listopada 2008 r., zarchiwizowane z oryginału z 27 kwietnia 2015 r .; udostępniono 2 kwietnia 2018 r .
  32. ↑ „Kaiser Borax” nie zawiera boraksu. W: orf.at , 08.09.2012 , dostęp 27.10.2020 .
  33. ↑ Informacje o dodatkach do żywności - Boraks E285. W: zuatzstoffe-online.de. Źródło 21 października 2019 .
  34. ↑ Uni Bayreuth - Eksperymenty z efektami : Slime ( Memento z 27 września 2007 w Internet Archive )
  35. ↑ Boraks: szkodliwe lekarstwo. W: Medizin Transparent , 12 sierpnia 2016, dostęp 29 czerwca 2021.
  36. ↑ Cudowna broń boru? W: Deutsche Apotheker Zeitung , 15 grudnia 2016, dostęp 29 czerwca 2021.
  37. ↑ a b Boraks - Psiram. Źródło 29 czerwca 2021 .
  38. ↑ Brak boru, pobrane 29 czerwca 2021 .