Natrijev borohidrid je vrlo reaktivna tvar. Proučavanje njegovih svojstava omogućilo je značajno obogaćivanje organske i anorganske kemije informacijama, kao i rješavanje niza važnih analitičkih problema. Ovaj spoj je jedan od najindustrijaliziranijih među svim borohidridima zemnoalkalijskih metala.
Opći opis
Natrijev borohidrid je bezbojna kristalna tvar bez mirisa. Za razliku od drugih borohidrida alkalnih metala, relativno je stabilan na zraku i vodi. To je zbog njegove široke upotrebe u kemijskoj industriji.
Empirijska formula za natrijev borohidrid je: NaBH4.
Fizička svojstva
Ovaj spoj ima sljedeća fizička svojstva:
- točka taljenja - 500 °C;
- vrsta kristalne rešetke - kubična singonija;
- molekularna težina – 37, 843 a.u. e. m.;
- gustoća - 1,08 kg/m3;
- higroskopnost – visoka;
- visoka električna vodljivost u otopini s amonijakom i diglimom.
Kemijska svojstva
Glavna kemijska svojstva natrijevog borhidrida su sljedeća:
- dobra topljivost u vodi, alkoholima, tekućem amonijaku, derivatima amonijaka i oksokiselinama; loše - u dietil eteru, ugljikovodični spojevi;
- u nevodenim otopinama opaža se reakcija izmjene s litijem, magnezijem, barijem, aluminijevim halogenidima;
- iz vode tvar kristalizira u obliku dihidrata NaBH4-2H2O;
- kada reagira s dušikom, amonijak se smanjuje;
- sušenje dihidrata može se obaviti samo pod vakuumom;
- u reakciji s dimetilformamidom, acetamidom dolazi do stvaranja solvata.
Ova tvar je vrlo reaktivna i reducira. Druga vrsta procesa ide s različitim parametrima:
- bez otapala;
- u vodenim otopinama;
- u organskim okruženjima;
- u otopinama sa širokim rasponom kiselinsko-baznog indeksa.
Primi
Ovaj spoj se sintetizira na nekoliko načina. Glavne vrste reakcija opisane su u nastavku:
diboran s hidridom ili natrijevim metilatom:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
dimetoksiboran sanatrijev trimetoksiborhidrid:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
natrijev hidrid s etil borovim eterom:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
natrijev hidrid s borovim trikloridom ili bornim anhidridom:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
Rezultirajuća tehnička tvar pročišćava se ekstrakcijom ili prekristalizacijom iz različitih otapala.
Prijava
Natrijev borohidrid se koristi u sljedeće svrhe:
- fina anorganska i organska sinteza;
- dobivanje metalnih solova;
- proučavanje strukture tvari;
- određivanje kinetike kemijskih reakcija;
- dobivanje borohidrida drugih metala i njihovih derivata;
- regeneracija plemenitih metala (platina, paladij, srebro, zlato) iz otpadnih vodenih otopina, koji su produkti laboratorijskih analiza ili industrijske proizvodnje;
- dobivanje čistog plinovitog vodika;
- pjenušavi sintetički materijali na bazi poliestera, polivinil alkohola i pjene;
- sinteza spojeva bora (diboran, bor trijodid, hidrazin monoboran, etilaminboran, natrijev borosulfid i drugi);
- dobivanje poroznih toplinskih izolacijskih premaza.
Kao katalizatori za oslobađanje vodika iz borohidrida u vodi, koriste se tablete oksalne kiseline,limunska kiselina, jantarna kiselina, hidrosulfati, hidrofosfati, ugljik obložen solima kob alta, platine ili paladija.
Metalni premazi
Natrijev borohidrid se također koristi za metal-borove premaze visokih performansi:
- visoka tvrdoća;
- otporan na habanje;
- otpornost na koroziju;
- visoka točka taljenja.
Borohidridna metoda omogućuje proizvodnju premaza na niskoj temperaturi (oko 40 °C) na bazi bakra, srebra, zlata, željeza, nikla, kob alta, paladija, platine i drugih metala. Različite komponente (sulfiti, sulfiti, tiosulfati) mogu se koristiti kao aditivi, što omogućuje dobivanje dvokomponentnih i trokomponentnih legura s novim svojstvima.
