The borohydrid sodný je anorganická pevná látka, jejíž chemický vzorec je NaBH4. Lze jej považovat za zástupce alkalických borohydridů a je nejčastější z nich. Je to bílá krystalická pevná látka.
Při kontaktu s vodou NaBH4 může generovat teplo a vodík Hdva který je hořlavý, proto s ním musí být zacházeno opatrně. Vzhledem k tomu, jak snadno může generovat hydridové ionty H-, borohydrid sodný je mírně redukující sloučenina, proto se pro tento účel široce používá v chemických reakcích.
Jeho redukční vlastnost se používá také v papírenském průmyslu, protože zlepšuje vlastnosti jasu a stability buničiny a papíru působením proti oxidaci celulózy, hlavní složky papíru..
Vzhledem k tomu, že může snadno tvořit vodík v přítomnosti vody, byla také zkoumána možnost jeho použití jako reverzibilního zdroje vodíku v palivových článcích..
Má další využití, vše založené na jeho redukčních vlastnostech, například ve farmaceutickém průmyslu.
Rejstřík článků
Borohydrid sodný je iontová sloučenina. Je tvořen anhydridem borohydridu [BH4]- připojený k sodnému kationtu Na+.
Anion [BH4]- je čtyřboká.
Jeho struktura Lewis je následující:
-Borohydrid sodný
-Tetrahydroboritan sodný
-Tetrahydroboritan sodný
Pevná bílá krystalická.
37,84 g / mol
∼ 220 ° C
> 250 ° C
1,074 g / cm3 při 20 ° C
NaBH4 je zcela rozpustný ve vodě (55 g / 100 ml při 25 ° C), kde je částečně hydrolyzován. Je rozpustný v tetrahydrofuranu (THF) a je nerozpustný v diethyletheru.
Borohydrid sodný se rozpouští ve vodě, kde prochází počátečním rozkladem nebo hydrolýzou, díky které je roztok zásaditý a brání další hydrolýze..
[BH4]- + HdvaO → B (OH)3 + Hdva↑ + OH-
To je vysvětleno, protože [BH4]- interaguje s H+ vody, kde H+ bere hydridový anion H- za vzniku Hdva. Dá se říci, že BH3 soutěžit s H+ hydridovým iontem H-.
V kyselém prostředí je hydrolýza dokončena kvůli množství iontů H+.
NaBH4 je stabilní na suchém vzduchu. Není to nestálé.
Vzhledem k obsahu hydridových iontů je borohydrid sodný redukční sloučeninou. Umožňuje redukovat karbonylovou skupinu C = O na C-OH, tj. Karbonylové sloučeniny na alkoholy.
NaBH4 Samo o sobě nesnižuje dvojné vazby C = C, dokonce ani ty konjugované s karbonylovými skupinami -C = C-C (= O)-.
Při kontaktu s protonovými kyselinami (například HCl) nebo Lewisovými kyselinami (jako BCl3 nebo AlCl3) vzniká diboran B.dvaH6. A pokud se tato reakce provádí v přítomnosti organických sloučenin s dvojnými vazbami C = C, diboran B.dvaH6 provádí hydroboraci těchto látek.
V přítomnosti vhodných katalyzátorů a specifických podmínek může borohydrid sodný redukovat různé typy funkčních skupin.
Teplo z hydrolýzní reakce ve vodě je dostatečné k zapálení vodíku, který se v ní tvoří. Při manipulaci je proto důležité být opatrný.
NaBH4 snadno se vznítí a snadno hoří.
Typická reakce na přípravu NaBH4 je přes hydrid sodný NaH a B (OCH3)3 při teplotě asi 250 ° C:
4 NaH + B (OCH3)3 → NaBH4 + 3 NaOCH3
Protože je zdrojem iontů H-, NaBH4 Je to redukční sloučenina a používá se k přípravě dalších chemických sloučenin. K tomu se používá v aprotických polárních rozpouštědlech, to znamená bez H protonů+, jako je dimethylsulfoxid, hexamethylfosforamid a dimethylformamid.
Používá se jako redukční činidlo při organických i anorganických chemických reakcích..
Umožňuje redukovat aldehydy na primární alkoholy a ketony na sekundární alkoholy.
Snižuje také alkylhalogenidy na uhlovodíky, jako je jododekan na dekan, kyselina bromoundekanová na kyselinu undekanovou a chlorododekan na dodekan..
Pokud působí samostatně, při provádění redukce neovlivňuje další funkční skupiny, jako je ester, karboxylová kyselina, nitril a sulfon..
Jeho vlastnost neredukovat dvojné vazby C = C, dokonce ani ty konjugované s karbonylovými skupinami -C = C-C (= O) -, umožňuje přípravu nenasycených alkoholů -C = C-CHdva-Ach.
Redukce nitrovaných aromatických sloučenin na jejich odpovídající aniliny vyžaduje přítomnost katalyzátorů, jako je kobalt nebo chlorid cínatý. Redukuje disulfidy na thioly.
Za přítomnosti vhodných podmínek a katalyzátorů umožňuje redukovat karboxylové kyseliny, estery, amidy, nitrily, iminy, epoxidy a dokonce i dvojné a trojné vazby.
NaBH4 lze přeměnit na palivový článek.
NaBH4 v přítomnosti alkalického roztoku KOH nebo NaOH hydrolyzuje a produkuje vodík Hdva které lze použít jako palivo v polymerním elektrolytickém palivovém článku.
Rovněž byl zkoumán jako skladovací materiál pro Hdva reverzibilně.
Nanočástice NaBH jsou syntetizovány4 a stabilizována povrchově aktivní látkou. Po ošetření NiCldva vytvoří se ochranná vrstva nebo povlak, který reguluje uvolňování Hdva zcela reverzibilní.
Tento nový nanometrický materiál by umožnil použití Hdva jako čisté a obnovitelné palivo.
Borohydrid sodný se používá ke zlepšení lesku a dalších fyzikálních vlastností buničiny a papíru..
K degradaci celulózové matrice papíru dochází složitými procesy, které zahrnují oxidaci. Hydroxylové skupiny se oxidují na karbonylovou a karboxylovou skupinu, což vede ke změně barvy papíru a ke snížení jeho fyzikálních vlastností..
Při zpracování buničiny nebo papíru NaBH4, To redukuje aldehydy a ketony na -OH skupiny, aniž by to mělo vliv na kyselé karboxylové skupiny, což zlepšuje stabilitu a lesk při vyšších než počátečních hodnotách..
Borohydrid sodný se používá k čištění odpadních vod, jako látka zlepšující chuť v potravinářském a nápojovém průmyslu, jako nátěrová látka a pro povrchovou úpravu, při výrobě tabáku, ve farmaceutickém, textilním a průmyslovém průmyslu..
Zatím žádné komentáře