ნატრიუმის ბოროჰიდრიდი არის ძალიან რეაქტიული ნივთიერება. მისი თვისებების შესწავლამ შესაძლებელი გახადა საგრძნობლად გამდიდრებულიყო ორგანული და არაორგანული ქიმია ინფორმაციით, ასევე გადაეჭრა მთელი რიგი მნიშვნელოვანი ანალიტიკური ამოცანები. ეს ნაერთი არის ერთ-ერთი ყველაზე ინდუსტრიული ყველა ტუტე დედამიწის ლითონის ბოროჰიდრიდებს შორის.
ზოგადი აღწერა
ნატრიუმის ბოროჰიდრიდი არის უფერო, უსუნო კრისტალური ნივთიერება. სხვა ტუტე ლითონის ბოროჰიდრიდებისგან განსხვავებით, ის შედარებით სტაბილურია ჰაერში და წყალში. ეს გამოწვეულია ქიმიურ მრეწველობაში მისი ფართო გამოყენების გამო.
ნატრიუმის ბოროჰიდრიდის ემპირიული ფორმულაა: NaBH4.
ფიზიკური თვისებები
ამ ნაერთს აქვს შემდეგი ფიზიკური თვისებები:
- დნობის წერტილი - 500 °C;
- კრისტალური გისოსის ტიპი - კუბური სინგონია;
- მოლეკულური წონა - 37, 843 a.u. ე. მ.;
- სიმკვრივე - 1,08 კგ/მ3;
- ჰიგროსკოპიულობა - მაღალი;
- მაღალი ელექტროგამტარობა ამიაკის და დიგლიმის ხსნარში.
ქიმიური თვისებები
ნატრიუმის ბოროჰიდრიდის ძირითადი ქიმიური თვისებები შემდეგია:
- კარგი ხსნადობა წყალში, სპირტებში, თხევად ამიაკში, ამიაკის წარმოებულებსა და ოქსომჟავებში; ცუდი - დიეთილის ეთერში, ნახშირწყალბადის ნაერთებში;
- არაწყლიან ხსნარებში შეინიშნება გაცვლითი რეაქცია ლითიუმთან, მაგნიუმთან, ბარიუმთან, ალუმინის ჰალოგენებთან;
- წყლიდან ნივთიერება კრისტალიზდება დიჰიდრატის NaBH სახით4-2H2O;
- აზოტთან ურთიერთობისას მცირდება ამიაკი;
- დიჰიდრატის გაშრობა შესაძლებელია მხოლოდ ვაკუუმში;
- დიმეთილფორმამიდთან, აცეტამიდთან რეაქციაში ხდება სოლვატების წარმოქმნა.
ეს ნივთიერება არის ძალიან რეაქტიული და ამცირებს. მეორე ტიპის პროცესი მიდის სხვადასხვა პარამეტრებთან:
- გამხსნელის გარეშე;
- წყალხსნარებში;
- ორგანულ გარემოში;
- ხსნარებში მჟავა-ტუტოვანი ინდექსის ფართო სპექტრით.
მიიღე
ეს ნაერთი სინთეზირებულია რამდენიმე გზით. რეაქციების ძირითადი ტიპები აღწერილია ქვემოთ:
დიბორანი ჰიდრიდთან ან ნატრიუმის მეთილატთან ერთად:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
დიმეთოქსიბორანთან ერთადნატრიუმის ტრიმეთოქსიბოროჰიდრიდი:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B (OCH3) 3;
ნატრიუმის ჰიდრიდი ეთილის ბორის ეთერით:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
ნატრიუმის ჰიდრიდი ბორის ტრიქლორიდით ან ბორის ანჰიდრიდით:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
მიღებული ტექნიკური ნივთიერება იწმინდება სხვადასხვა გამხსნელიდან ექსტრაქციის ან რეკრისტალიზაციის გზით.
აპლიკაცია
ნატრიუმის ბოროჰიდრიდი გამოიყენება შემდეგი მიზნებისთვის:
- წვრილი არაორგანული და ორგანული სინთეზი;
- მეტალის ზოლების მიღება;
- შესწავლა ნივთიერებების სტრუქტურის;
- ქიმიური რეაქციების კინეტიკის განსაზღვრა;
- სხვა ლითონების ბოროჰიდრიდების და მათი წარმოებულების მიღება;
- ძვირფასი ლითონების (პლატინი, პალადიუმი, ვერცხლი, ოქრო) რეგენერაცია ნარჩენი წყალხსნარებიდან, რომლებიც წარმოადგენს ლაბორატორიული ანალიზის ან სამრეწველო წარმოების პროდუქტებს;
- მიიღება სუფთა აირისებრი წყალბადი;
- ქაფი სინთეტიკური მასალები პოლიესტერზე, პოლივინილის სპირტზე და ქაფზე დაფუძნებული;
- ბორის ნაერთების სინთეზი (დიბორანი, ბორის ტრიიოდიდი, ჰიდრაზინის მონობორანი, ეთილამინბორანი, ნატრიუმის ბოროსულფიდი და სხვა);
- მიიღება ფოროვანი თბოსაიზოლაციო საფარი.
წყალში ბოროჰიდრიდიდან წყალბადის გამოყოფის კატალიზატორებად გამოიყენება ოქსილის მჟავას ტაბლეტები,ლიმონის მჟავა, სუქცინის მჟავა, ჰიდროსულფატები, ჰიდროფოსფატები, ნახშირბადი დაფარული კობალტის, პლატინის ან პალადიუმის მარილებით.
მეტალის საფარები
ნატრიუმის ბოროჰიდრიდი ასევე გამოიყენება მაღალი ეფექტურობის ლითონ-ბორის საფარისთვის:
- მაღალი სიხისტე;
- აცვიათ მდგრადი;
- კოროზიის წინააღმდეგობა;
- მაღალი დნობის წერტილი.
ბოროჰიდრიდის მეთოდი შესაძლებელს ხდის დაბალ ტემპერატურაზე (დაახლოებით 40 °C) საფარების წარმოებას სპილენძის, ვერცხლის, ოქროს, რკინის, ნიკელის, კობალტის, პალადიუმის, პლატინის და სხვა ლითონების საფუძველზე. დანამატებად შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა კომპონენტი (სულფიტები, სულფიტები, თიოსულფატები), რაც შესაძლებელს ხდის ახალი თვისებების მქონე ორ და სამკომპონენტიანი შენადნობების მიღებას.
