Natrijum borohidrid je visoko reaktivna supstanca. Proučavanje njegovih svojstava omogućilo je da se organska i neorganska hemija značajno obogati informacijama, kao i da se reši niz važnih analitičkih problema. Ovo jedinjenje je jedno od industrijski najrazvijenijih među svim borohidridima zemnoalkalnih metala.
Opšti opis
Natrijum borohidrid je bezbojna kristalna supstanca bez mirisa. Za razliku od drugih borohidrida alkalnih metala, relativno je stabilan na zraku i vodi. To je zbog njegove široke upotrebe u hemijskoj industriji.
Empirijska formula za natrijum borohidrid je: NaBH4.
Fizička svojstva
Ovo jedinjenje ima sljedeća fizička svojstva:
- tačka - 500 °C;
- vrsta kristalne rešetke - kubična singonija;
- molekularna težina – 37, 843 a.u. e. m.;
- gustina - 1,08 kg/m3;
- higroskopnost – visoka;
- visoka električna provodljivost u rastvoru sa amonijakom i diglimom.
Hemijska svojstva
Glavna hemijska svojstva natrijum borhidrida su sljedeća:
- dobra rastvorljivost u vodi, alkoholima, tečnom amonijaku, derivatima amonijaka i oksokiselinama; loše - u dietil eteru, ugljikovodična jedinjenja;
- u nevodenim rastvorima primećuje se reakcija razmene sa litijum, magnezijum, barijum, aluminijum halogenid;
- iz vode tvar kristalizira u obliku dihidrata NaBH4-2H2O;
- prilikom reakcije sa dušikom, amonijak se smanjuje;
- sušenje dihidrata može se obaviti samo pod vakuumom;
- u reakciji sa dimetilformamidom, acetamidom dolazi do stvaranja solvata.
Ova supstanca je vrlo reaktivna i reducira. Drugi tip procesa ide sa različitim parametrima:
- bez rastvarača;
- u vodenim rastvorima;
- u organskim okruženjima;
- u otopinama sa širokim rasponom acidobaznog indeksa.
Primi
Ovo jedinjenje se sintetizira na nekoliko načina. Glavne vrste reakcija su opisane u nastavku:
diboran sa hidridom ili natrijum metilatom:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
dimetoksiborana sanatrijum trimetoksiborhidrid:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
natrijum hidrid sa etil bor etrom:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
natrijum hidrid sa bor trihloridom ili bornim anhidridom:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Rezultirajuća tehnička supstanca se prečišćava ekstrakcijom ili rekristalizacijom iz različitih rastvarača.
Prijava
Natrijum borohidrid se koristi u sljedeće svrhe:
- fina anorganska i organska sinteza;
- dobivanje metalnih solova;
- proučavanje strukture supstanci;
- određivanje kinetike hemijskih reakcija;
- dobivanje borohidrida drugih metala i njihovih derivata;
- regeneracija plemenitih metala (platina, paladijum, srebro, zlato) iz otpadnih vodenih rastvora, koji su proizvodi laboratorijskih analiza ili industrijske proizvodnje;
- dobijanje čistog gasovitog vodonika;
- pjenasti sintetički materijali na bazi poliestera, polivinil alkohola i pjene;
- sinteza jedinjenja bora (diboran, bor trijodid, hidrazin monoboran, etilaminboran, natrijum borosulfid i drugi);
- dobivanje poroznih toplotnoizolacionih premaza.
Kao katalizatori za oslobađanje vodonika iz borohidrida u vodi, koriste se tablete oksalne kiseline,limunska kiselina, jantarna kiselina, hidrosulfati, hidrofosfati, ugljen obložen solima kob alta, platine ili paladija.
Metalni premazi
Natrijum borohidrid se takođe koristi za metal-borove premaze visokih performansi:
- visoka tvrdoća;
- otporan na habanje;
- otpornost na koroziju;
- visoka tačka topljenja.
Borohidridna metoda omogućava proizvodnju premaza na niskoj temperaturi (oko 40 °C) na bazi bakra, srebra, zlata, gvožđa, nikla, kob alta, paladija, platine i drugih metala. Različite komponente (sulfiti, sulfiti, tiosulfati) se mogu koristiti kao aditivi, što omogućava dobijanje dvo- i trokomponentnih legura sa novim svojstvima.
