Naatriumboorhüdriid on väga reaktsioonivõimeline aine. Selle omaduste uurimine võimaldas orgaanilist ja anorgaanilist keemiat oluliselt teabega rikastada, samuti lahendada mitmeid olulisi analüütilisi probleeme. See ühend on leelismuldmetallide boorhüdriidide seas üks tööstuslikumaid.
Üldkirjeldus
Naatriumboorhüdriid on värvitu lõhnatu kristalne aine. Erinev alt teistest leelismetallide boorhüdriididest on see õhus ja vees suhteliselt stabiilne. Selle põhjuseks on selle laialdane kasutamine keemiatööstuses.
Naatriumboorhüdriidi empiiriline valem on: NaBH4.
Füüsikalised omadused
Sellel ühendil on järgmised füüsikalised omadused:
- sulamistemperatuur - 500 °C;
- kristallvõre tüüp – kuubisüngoonia;
- molekulmass – 37 843 a.u. e. m.;
- tihedus – 1,08 kg/m3;
- hügroskoopsus – kõrge;
- kõrge elektrijuhtivus ammoniaagi ja diglüümi lahuses.
Keemilised omadused
Naatriumboorhüdriidi peamised keemilised omadused on järgmised:
- hea lahustuvus vees, alkoholides, vedelas ammoniaagis, ammoniaagi derivaatides ja oksohapetes; halb - dietüüleetris, süsivesinike ühendites;
- mittevesilahustes täheldatakse vahetusreaktsiooni liitiumi, magneesiumi, baariumi ja alumiiniumhalogeniididega;
- veest aine kristalliseerub dihüdraadina NaBH4-2H2O;
- lämmastikuga reageerimisel väheneb ammoniaak;
- dihüdraati saab kuivatada ainult vaakumis;
- reaktsioonis dimetüülformamiidi ja atsetamiidiga tekivad solvaadid.
See aine on väga reaktsioonivõimeline ja redutseeriv. Teist tüüpi protsess on erinevate parameetritega:
- lahusti puudub;
- vesilahustes;
- orgaanilistes keskkondades;
- laia happe-aluse indeksiga lahustes.
Võta vastu
Seda ühendit sünteesitakse mitmel viisil. Peamised reaktsioonide tüübid on kirjeldatud allpool:
diboraan hüdriidi või naatriummetülaadiga:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
dimetoksüboraan koosnaatriumtrimetoksüboorhüdriid:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
naatriumhüdriid etüülbooreetriga:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
naatriumhüdriid boortrikloriidi või booranhüdriidiga:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Saadud tehniline aine puhastatakse erinevatest lahustitest ekstraheerimise või ümberkristallimise teel.
Rakendus
Naatriumboorhüdriidi kasutatakse järgmistel eesmärkidel:
- peen anorgaaniline ja orgaaniline süntees;
- metallisoolade hankimine;
- ainete struktuuri uurimine;
- keemiliste reaktsioonide kineetika määramine;
- muude metallide boorhüdriidide ja nende derivaatide saamine;
- väärismetallide (plaatina, pallaadium, hõbe, kuld) regenereerimine vesilahuste jäätmetest, mis on laborianalüüsi või tööstusliku tootmise saadused;
- puhta gaasilise vesiniku saamine;
- vahutavad sünteetilised materjalid polüestri, polüvinüülalkoholi ja vahu baasil;
- booriühendite (diboraan, boortrijodiid, hüdrasiinmonoboraan, etüülamiinboraan, naatriumboorsulfiid jt) süntees;
- poorsete soojusisolatsioonikatete saamine.
Vees olevast boorhüdriidist vesiniku vabastamise katalüsaatoritena kasutatakse oksaalhappe tablette,sidrunhape, merevaikhape, hüdrosulfaadid, hüdrofosfaadid, süsinik, kaetud koob alti-, plaatina- või pallaadiumisooladega.
Metallkatted
Naatriumboorhüdriidi kasutatakse ka suure jõudlusega metall-boorkatete jaoks:
- kõrge kõvadus;
- kulumiskindel;
- korrosioonikindlus;
- kõrge sulamistemperatuur.
Borohüdriidmeetod võimaldab toota madalal temperatuuril (umbes 40 °C) katteid, mis põhinevad vasel, hõbedal, kullal, raual, niklil, koob altil, pallaadiumil, plaatinal ja muudel metallidel. Lisanditena saab kasutada erinevaid komponente (sulfiteid, sulfiteid, tiosulfaate), mis võimaldab saada uute omadustega kahe- ja kolmekomponentseid sulameid.
