اسید بوریک

 اسید بوریک چیست؟

اسید بوریک با فرمول شیمیاییH₃BO_{3 ،}یکی از اشکال رایج بور است که در طبیعت به شکل کانی ساسولیت یافت میشود.اسید بوریک یک اسید ضعیف بدون بو و تلخ  مزه است که به  شکل کریستال های بدون رنگ(سفید) موجود است.کریستال های اسید بوریک در دستگاه تری کلینیک متبلور شده و در آب محلول اند و با ازدیاد دمای آب میزان انحلال پذیری آن ها افزایش می یابد.این ماده دربسیاری از  مواد معدنی طبیعی مانند بوراکس، بوراسیت، اولکسیت ، کلمنیت و همچنین در آب دریا ، در همه میوه ها و بسیاری از گیاهان یافت می شود. اسید بوریک و سایر بورات‌ها از زمان یونان باستان برای تمیز کردن، نگهداری غذا و سایر فعالیت‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند اما برای نخستین بار شیمیدان آلمانی ویلهلم هومبرگ در سال 1702 کریستالهای اسید بوریک ساخته دست بشر را از  مخلوطی از بوراکس و اسیدهای معدنی کشف کرد.

نام های مترادف اسید بوریک: 

بورات هیدروژن، هیدروکسید بور ،اسید بورایک، اورتو بوریک اسید،اسید بوریکوم 

روش تولید اسید بوریک:

اسید بوریک میتواند از واکنش بوراکس (سدیم تترابورات دکاهیدرات) با یک اسید معدنی مانند اسید هیدروکلریک تهیه شود:

Na2B4O7·10H2O + 2 HCl → 4 B(OH)3 + 2 NaCl + 5 H2O 

همچنین به عنوان محصول حاصل از هیدرولیز تری هالیدهای بور و دی بوران تشکیل می شود:

B2H6 + 6 H2O → 2 B(OH)3 + 6 H2

یا

BX3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HX (X = Cl، Br I ،)

کاربرد های اسید بوریک:

 *صنایع سرامیک و کاشی:

کاربرد اصلی اسید بوریک در صنعت کاشی و سرامیک و تولید مواد نسوز می باشد.اسید بوریک در لعاب‌های سرامیکی برای بهبود ظاهر، کاهش زمان پخت، کاهش ویسکوزیته  و کاهش کشش سطحی استفاده می‌شود.اسید بوریک همچنین باعث افزایش دوام و مقاومت لعاب  در برابر  مواد شیمیایی و افزایش استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر خراش محصول نهایی می شود.

*کشاورزی:

به عنوان کود برای جلوگیری از کمبود بور در گیاهان استفاده می شود. همچنین برای حفظ غلاتی مانند برنج و گندم استفاده می شود. این ترکیب یک ضد عفونی کننده عالی برای از بین بردن باکتری ها و قارچ ها است. بور کافی در خاک برای درختان باعث رشد بهتر، آفات کمتر و محصول با کیفیت بهتر می شود. اما استفاده زیاد از این اسید باعث مسمومیت خاک و کاهش رشد گیاه می شود.

*دفع آفات:

اسید بوریک عملکرد معده حشرات را مختل می کند و می تواند بر سیستم عصبی آنها تأثیر بگذارد. همچنین می تواند قسمت بیرونی  بدن حشرات را از بین برده و آسیب برساند.

* پزشکی و دارویی:

اسید بوریک می تواند به عنوان یک ضد عفونی کننده برای سوختگی ها یا بریدگی های جزئی استفاده شود،همچنین اسید بوریک در محلول بسیار رقیق  شستشوی چشم و گوش  استفاده می شود.اسید بوریک به عنوان یک ترکیب ضد باکتری می تواند در درمان آکنه نیز استفاده شود.

*نیروگاه هسته ای:

اسید بوریک در برخی از نیروگاه های هسته ای به عنوان سم نوترونی استفاده می شود. بور موجود در اسید بوریک با جذب نوترون حرارتی احتمال شکافت حرارتی را کاهش می دهد.

*جواهر سازی:

در صنعت جواهرسازی، اسید بوریک در ترکیب با الکل دناتوره شده برای کاهش اکسیداسیون سطح و در نتیجه تشکیل رسوب آتش بر روی فلزات در طول عملیات بازپخت و لحیم کاری استفاده می شود.

*تنظیم کنندهPH:

بوریک اسید، نوعی اسید مناسب برای تنظیم نمودن میزان PH آب استخر است. دلیل اساسی اضافه کردن این ترکیب شیمیایی به آب استخرها این است تا از این طریق بتوانند یک محیط بافر در این فضاها به وجود آورند. ترکیبات کلردار موجود در آب استخر موجب می‌شوند تا آب استخر ، به سمت اسیدی شدن پیش برود و محیط اسیدی شده، می‌تواند موجب خوردگی و  فرسایش دیواره‌های استخر شود و یا کف آن را از بین ببرد. همچنین بوریک اسید، میتواند با جلوگیر از رشد میکرو ارگانیسم های موجود در آب استخر از تغییر رنگ و آلودگی آن جلوگیری کند.

*مهار کننده شعله:

اسید بوریک ترکیب اصلی بازدارنده های آتش بر پایه بورات است که برای کاهش سرعت سوختن مواد استفاده میشود.از این ترکیب در مجموعه گسترده ای از محصولات مانند چوب ، تخته سه لا ، محصولات نساجی ، پنبه ، کاغذ و سلولز، پوشش قایقهای بادبانی و هواپیماها و... استفاده میشود.

*کاربرد در برخی محصولات روان کننده:

سوسپانسیون های کلوئیدی نانوذرات اسید بوریک حل شده در نفت یا روغن می توانند روان کنندگی قابلتوجهی بر روی سطوح سرامیکی یا فلزی  با ضریب اصطکاک لغزشی تشکیل دهند.

*متالورژی:

در عملیات متالورژی ، با تأثیر مثبت بر دمای ذوب ، مصرف انرژی را کاهش و دوام فولاد را افزایش می دهد.در عملیات متالورژی ، با تأثیر مثبت بر دمای ذوب ، مصرف انرژی را کاهش و دوام فولاد را افزایش می دهد.بور همچنین ناخالصی های موجود در سیستم های متالورژیست را از بین می برد که نتیجه این فرآیند ماده ای با خلوص بالا است که در هادی های الکتریکی استفاده می شود.

*از اسید بوریک می توان به عنوان عامل ایجاد کننده رنگ سبزشعله استفاده کرد. به عنوان مثال، هنگامی که در متانول حل می شود و توسط شعبده بازان  و آتش چرخان استفاده می شود شعله سبز  بسیار قوی تر از سولفات مس ایجاد می کند.

*تولید شیشه و فایبر گلس:

 ترکیبات بور جزء مهمی در صنایع شیشه نوری و به عنوان جایگزین اکسید سدیم است، زیرا علاوه بر کاهش شوک های حرارتی و مکانیکی ، مقاومت حرارتی و دوام شیمیایی و مکانیکی را نیز افزایش می دهد. 

*بور برای جلوگیری از واکنش تشکیل آمید بین آلومینیوم و نیترات ها در صنایع  مختلف استفاده می شود. برای خنثی کردن آمیدهای قلیایی که می توانند با آلومینیوم واکنش دهند، مقدار کمی اسید بوریک به ترکیب اضافه می شود.