Kwas borowy
| Kwas borowy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nazewnictwo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny | H3BO3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inne wzory | B(OH)3, BH3O3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa molowa | 61,83 g/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd | bezbarwne kryształy[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | 10043-35-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | 7628[2] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kwas borowy (kwas borny), H3BO3 – nieorganiczny związek chemiczny, słaby kwas występujący w przyrodzie jako minerał sassolin. Sole kwasu borowego to borany[a].
Kwas borowy został po raz pierwszy otrzymany z boraksu przez Wilhelma Homberga (1652-1715), stąd znany był później jako sal sedativum Hombergi ("sól uspokajająca Homberga"). Obecność kwasu borowego lub jego soli stwierdzono w soli morskiej i roślinach (szczególnie w owocach).
Spis treści |
Właściwości chemiczne i fizyczne [edytuj]
Kwas borowy można otrzymać w reakcji gorącego roztworu boraksu z mocnymi kwasami; po ochłodzeniu wytrąca się z roztworu. Jest nietrwały termicznie, w temperaturze powyżej 100 °C oddaje część wody i przechodzi w kwas metaborowy[3]:
- H3BO3 ⇌ HBO2 + H2O
Jest bardzo słabym kwasem (pKa = 9,24). W roztworach wodnych nie ulega dysocjacji, lecz jest akceptorem jonów wodorotlenowych (czyli kwasem Lewisa, a nie kwasem Brønsteda):
- B(OH)3 + H2O ⇌ B(OH)4− + H+
Stosunkowo słabo rozpuszcza się w wodzie (w temp. 20 °C ok. 5 g na 100 cm³ wody). Podobnie jak inne związki boru, barwi płomień na kolor zielony.
Jest substancją trującą[4][5].
Zastosowania [edytuj]
Kwas borowy jest stosowany m.in. jako składnik nawozów, środek do impregnacji drewna, składnik do produkcji szkła borowego i farb, a także w garbarstwie[6][7]. Jest wykorzystywany również jako konserwant (E284).
Kwas borowy jest związkiem dostępnym, niedrogim i stosunkowo mało toksycznym, przez co znalazł zastosowanie jako "zielony" katalizator szeregu reakcji chemicznych (patrz: zielona chemia).
Np. w obecności 10%mol kwasu borowego aminy w roztworach wodnych ulegają addycji do aktywnych związków nienasyconych (reakcja aza-Michaela) z wydajnościami 70 – 95%[8]:
Z kolei acetylooctan etylu w obecności 10%mol kwasu borowego ulega wydajnej transestryfikacji z szeregiem alkoholi o zróżnicowanych strukturach, np. z alkoholem benzylowym[9]:
Opisano także zastosowanie kwasu borowego jako katalizatora w reakcjach kwasów karboksylowych z aminami i alkoholami z utworzeniem odpowiednio amidów[10]:
Przypuszcza się, że pierwszym etapem reakcji jest utworzenie przez kwas borowy i kwas organiczny mieszanego bezwodnika, który następnie działa jako czynnik acylujący[10]:
Zastosowania medyczne [edytuj]
Rozcieńczony roztwór kwasu borowego jest środkiem dezynfekującym. W laboratoriach jest stosowany jako środek neutralizujący do przemywania skóry po oblaniu ługami. Środek złuszczający i ściągający. W mieszaninie z talkiem jest składnikiem zasypki do stóp zwalczającej przykry zapach i nadmierne pocenie (nazwa handlowa Antypot).
Kwas borny stosunkowo łatwo wchłania się z uszkodzonego naskórka lub błony śluzowej, podczas gdy wydalanie z organizmu jest bardzo wolne. Skutkiem tego jest gromadzenie się preparatu w wątrobie oraz układzie nerwowym. Długotrwałe stosowanie kwasu borowego może prowadzić także do uszkodzenia nerek.
Uwagi
- ↑ Nazwę "borany" stosuje się także dla borowodorów.
Przypisy
- ↑ Podręczny słownik chemiczny. Romuald Hassa, Janusz Mrzigod, Janusz Nowakowski (redaktorzy). Wyd. I. Katowice: Videograf II, 2004, s. 209. ISBN 8371832400.
- ↑ Kwas borowy – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
- ↑ Philip John Durrant, Bryl Durrant: Zarys współczesnej chemii nieorganicznej. Warszawa: PWN, 1965, s. 561-565.
- ↑ MSDS kwasu borowego (ang.). Merck Chemicals. [dostęp 2010-05-11].
- ↑ kwas borowy (ang. • niem.) w bazie IFA GESTIS. Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA). [dostęp 2010-05-11].
- ↑ Encyklopedia techniki CHEMIA. Warszawa: WNT, 1965.
- ↑ Jerzy Chodkowski (red.): Mały słownik chemiczny. Wyd. V. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1976.
- ↑ Mihir K. Chaudhuri, Sahid Hussain, M. Lakshmi Kantam, B. Neelimab. Boric acid: a novel and safe catalyst for aza-Michael reactions in water. „Tetrahedron Letters”, s. 8329–8331, 2005. doi:10.1016/j.tetlet.2005.09.167.
- ↑ G.C.M. Kondaiah, L. Amarnath Reddy, K. Srihari Babu, V.M. Gurav, K.G. Huge, R. Bandichhor, P. Pratap Reddy, A. Bhattacharya, R. Vijaya Anand. Boric acid: an efficient and environmentally benign catalyst for transesterification of ethyl acetoacetate. „Tetrahedron Letters”, s. 106–109, 2008. doi:10.1016/j.tetlet.2007.11.008.
- ↑ 10,0 10,1 Pingwah Tang. Boric acid catalyzed amide formation from carboxylic acids and amines: N-benzyl-4-phenylbutyramide. „Organic Syntheses”. 81, s. 262, 2005.
- ↑ Todd Houston. Boric Acid Catalyzed Chemoselective Esterification of α-Hydroxycarboxylic Acids. „Org. Lett.”. 6, s. 679–681, 2004. doi:10.1021/ol036123g.
|
|||||
|
||||||||||||||||||||||
