硼酸
硼酸（分子式：H3BO3）別名：原硼酸，正硼酸，是一種無機酸，為白色結晶性粉末，有滑膩手感，無氣味，主要用於消毒、殺蟲、防腐，在核電站控制鈾核分裂的速度，以及製取其他硼化合物。其為白色粉末或透明結晶，可溶於水；有時也會以礦物的形式存在，常存在溶解於某些礦物、火山湖水或溫泉。[1]
| 硼酸 | |||
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| IUPAC名 boric acid trihydroxidoboron | |||
| 英文名 | boric acid | ||
| 別名 | 原硼酸、正硼酸 | ||
| 識別 | |||
| CAS編號 | 10043-35-3 
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| PubChem | 7628 | ||
| ChemSpider | 7346 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYAI | ||
| EINECS | 233-139-2 | ||
| ChEBI | 33118 | ||
| KEGG | D01089 | ||
| 性質 | |||
| 化學式 | B(OH)3 | ||
| 莫耳質量 | 61.832 g·mol⁻¹ | ||
| 外觀 | 白色晶體 | ||
| 密度 | 1.435 g/cm³ (固) | ||
| 熔點 | 169 °C 分解 | ||
| 溶解性（水） | 5.7 g/100 ml (25 °C) | ||
| pKa | 9.24 | ||
| 結構 | |||
| 分子構型 | 平面三角形 | ||
| 偶極矩 | 0 | ||
| 熱力學 | |||
| ΔfHm⦵298K | 1093.99 kJ/mol (固) 992.28 kJ/mol (氣) | ||
| S⦵298K | 88.7 J/mol/K (固) 295.23 J/mol/K (氣) | ||
| 危險性 | |||
| NFPA 704 |
 0
1
0
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| 閃點 | 不可燃 | ||
| 相關物質 | |||
| 相關化學品 | 三氧化二硼、硼砂 | ||
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
製造 編輯
或將硼礦粉與碳酸氫銨溶液混合，經加熱後分解得到含硼酸銨料液，再經脫氨，得到硼酸。也可以用鹽酸酸解硼精礦，經過過濾、結晶和乾燥的處理，即得硼酸。
存在 編輯
硼酸很常見，很多地方都有，例如：
性質 編輯
溶於水、酒精、甘油、醚類及香精油中，水溶液呈弱酸性。硼酸在水中的溶解度隨溫度升高而增大，並能隨水蒸汽揮發。
硼酸首先由霍姆貝格（1652－1715）製得，他是用硫酸和四硼酸鈉混合反應而製造的，霍姆貝格將之命名為 sal sedativum Hombergi，意思是「霍氏鎮靜鹽」。雖然硼酸在水中很穩定，但只要將之加熱到170 °C就會分解成偏硼酸 （HBO2），偏硼酸是白色晶體，較難溶解於水，大約在 236 °C熔化，如果繼續加熱到 300 °C 就有可能進一步分解成四硼酸（H2B4O7）或叫焦硼酸，為白色固體，而如又進一步加熱的話就變成三氧化二硼。[3][4]
水溶液中，硼酸主要以未游離的 B(OH)3 形式存在，只有少數與水中的 OH- 結合形成 [B(OH)4]−，使硼酸具有一元弱酸的性質。
![{\displaystyle {\ce {B(OH)3 + 2H2O <=> [B(OH)4]- + H3O+}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8cbd54f1a35f3e861ad2d0791fdd4b3900d47fed)
硼酸和硼酸鹽可以很迅速地與多元醇（如甘油）和α-羥基羧酸形成穩定的螯合物，使其酸性增強。這是分析化學用氫氧化鈉溶液在甘露醇存在下滴定硼酸的基礎。
分子結構 編輯
硼酸是由不對稱氫鍵相連的 B(OH)3 單元組成的片層結構，層間的距離為318皮米。
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危險性 編輯
人類 編輯
一般硼酸的毒性不大，成人的致死量約為按每公斤體重15～20克，而小孩為每公斤體重3～6克。一次大量的吸收後可能會導致急性中毒，早期症狀為嘔吐、腹瀉、皮疹、中樞神經系統先興奮後抑制。嚴重得發生循環衰竭或休克，一般會在3～5天死亡。如果反覆食用小劑量會在體內累積，導致慢性中毒，出現厭食、乏力、精神錯亂、皮炎、禿髮、月經紊亂。[5]
動物 編輯
一般來說，含 0.25% 硼酸飲用水餵食動物引起慢性中毒，硼酸會抑制動物生長， 動物屍體解剖並無組織受損現象，周圍血液循環也沒有改變。根據實驗結果：
用途 編輯
醫藥用途 編輯
硼酸可以用於消毒或治療較小的割傷和燒傷，有時也被用作製造敷藥、軟膏等藥品的原料。硼酸可以治療黴菌感染，例如念珠菌症等疾病。以少量硼酸浸濕襪子可以治療足癬（香港腳），硼酸還可以治療人類和哺乳動物的外耳炎。
硼酸是唯一可以施用在眼部的酸，因此硼酸也是市面上多數眼藥水的重要成分。[6]
殺蟲 編輯
硼酸曾被美國國家環境保護局用作控制蟑螂、白蟻、火蟻、跳蚤、蠹魚和其他爬行害蟲的殺蟲劑。硼酸會影響牠們的新陳代謝並腐蝕牠們的外骨骼，它可以做成含有引誘劑（砂糖等）的食物餌從而殺死害蟲，直接用乾燥的硼酸也有同樣的效果。如果直接用硼酸的話，硼酸可能會滲進入地板的裂縫，而當昆蟲走過裂縫時，腳上便沾有硼酸，當牠們再整理自己時（用嘴舔舐）就會吃進硼酸，食後成脫水狀態，會出屋外覓水，這導致牠們在三到十天內死亡。[2][6][7] 有殺蟑藥採用硼酸當作餌劑成分：如在擺放後約3-7日內逐漸看不到蟑螂出沒，也無屍體蹤影，即見效果；且可保屋內清潔，和農藥成份的連鎖殺蟑藥相較之下，較可避免造成細菌孳生。
防腐 編輯
硼酸還可以殺死細菌和白蟻，因此其具有防腐用途。因為硼酸有毒，所以很少用在食物方面，但常用在木頭等容易腐爛的東西上。通常會把硼酸製成特殊的軟膏，並且塗在木頭上，或者把浸泡過硼酸和乙二醇的木條打入木頭內，這樣的優點就是硼酸做的藥劑可以進到木頭的深處。上述的兩種作法都可以達到防真菌、細菌、白蟻和溼氣等功能。[2][6]
其他工業用途 編輯
硼酸亦可用於製造玻璃、鈾料、琺瑯、皮革、紙、黏合劑和炸藥。在美國更廣泛用於洗潔劑，由於熔化的硼酸能溶解其他金屬氧化物，因此也可用作銅銲和焊接時的助熔劑。[8]
核電站用途 編輯
硼酸還可以在核電站內控制核分裂速率，並且影響核電站的發電量，一般來說，核分裂時釋放的中子量控制著核分裂的速率，而硼就是一種很能吸收中子的原子，吸收的量有20%，其中硼-10（硼的同位素之一）的最高，高達80%。因此可把硼-10做成的硼酸注入反應爐，或是加入控制棒裡面，以控制核分裂的速率。[2][6]
參見 編輯
延伸閱讀 編輯
參考文獻 編輯
- ^ http://tw.britannica.com/MiniSite/Article/id00009018.html[永久失效連結]
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 存档副本 (PDF). [2008-04-21]. （原始內容 (PDF)存檔於2008-04-06）.
- ^ BORIC ACID. [2005-05-15]. （原始內容存檔於2012-12-08）.
- ^ 硼酸. 化工產品物性辭典. [2008-02-19]. （原始內容存檔於2007-08-09）.
- ^ 硼酸;物理性质,化学性质,英文名,分子量,结构式,分子式,CAS号,制备方法,用途,溶点,沸点,毒性,MSDS,供应商,公司. [2008-02-19]. （原始內容存檔於2009-07-17）.
- ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 dfmg.com.tw - This website is for sale! - dfmg Resources and Information.. （原始內容存檔於2008-12-20）.
- ^ Active Ingredient Fact Sheets (PDF). [2008-02-19]. （原始內容存檔 (PDF)於2010-01-04）.
- ^ 藝術與建築索引典—硼酸[永久失效連結]．於2010年2月23日查閱{{dea link|date=December 2016