Бура NaBO5HO — пятиводный тетраборат натрия: свойства, марки и применение
Бура NaBO5HO — кристаллогидрат тетрабората натрия с пятью молекулами воды в кристаллической решётке. Технический продукт выпускается по ГОСТ 8429-77 в виде бесцветных кристаллов или белого кристаллического порошка. При нагреве до 60–62 C пятиводная форма теряет часть воды, переходя в декагидрат, а при 320–400 C полностью обезвоживается до безводного NaBO. Массовая доля основного вещества в марках «А» и «Б» — не менее 99,0 % и 98,0 % соответственно. Содержание оксида бора BO — 36,0–36,5 %. Насыпная плотность порошка — 0,7–1,0 г/см. Растворимость в воде при 20 C — 5,1 г на 100 г воды, при 60 C возрастает до 20,3 г. Водные растворы имеют слабощелочную реакцию: pH 1 %-го раствора — 9,1–9,3.
Марки и нормативные документы
- Бура техническая марки «А» — ГОСТ 8429-77, доля NaBO5HO 99,0 %, применяется в оптическом стекловарении и электронной промышленности.
- Бура техническая марки «Б» — ГОСТ 8429-77, доля NaBO5HO 98,0 %, используется в металлургии и производстве моющих средств.
- Бура квалификации «ч.д.а.» — ГОСТ 4199-76, пригодна для приготовления буферных растворов и аналитических реагентов.
- Бура фармакопейная — ФС.2.1.0011.15, соответствует требованиям для производства лекарственных форм.
- Бура обезвоженная (безводная) — продукт термической дегидратации пятиводного кристаллогидрата при 320–400 C.
Физико-химические характеристики
| Показатель | Марка «А» | Марка «Б» | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля NaBO5HO | 99,0 | 98,0 | титрование | % |
| Массовая доля BO | 36,0–36,5 | 35,5–36,5 | ГОСТ 8429-77 | % |
| Нерастворимый осадок | 0,02 | 0,05 | гравиметрия | % |
| Сульфаты (SO) | 0,005 | 0,02 | фотометрия | % |
| Хлориды (Cl) | 0,002 | 0,01 | аргентометрия | % |
| Железо (Fe) | 0,001 | 0,005 | колориметрия | % |
Технологические свойства и поведение при нагреве
Кристаллогидрат NaBO5HO плавится в собственной кристаллизационной воде при 60–62 C, образуя пересыщенный раствор. Дальнейший нагрев сопровождается ступенчатой дегидратацией: при 100–120 C удаляется основная масса воды, при 320–400 C формируется безводный тетраборат натрия с температурой плавления 741 C. Расплав буры при 800–900 C растворяет оксиды металлов (CuO, NiO, FeO, CrO), образуя окрашенные метабораты. Это свойство используется в аналитической химии для перевода проб в раствор методом сплавления. Водные растворы буры обладают буферной ёмкостью в диапазоне pH 8,5–10,2, что позволяет стабилизировать кислотность технологических сред.
Применение по отраслям
- Металлургия: флюс при пайке и сварке меди, латуни, чугуна; защита расплава от окисления при непрерывной разливке стали.
- Стекольная промышленность: ввод BO в шихту для снижения температуры варки и повышения термостойкости боросиликатного стекла.
- Производство моющих средств: активатор пербората натрия в составе стиральных порошков, усилитель действия ПАВ.
- Электроника: компонент электролитов для ванн гальванического борирования и никелирования печатных плат.
- Сельское хозяйство: микроудобрение для почв с дефицитом бора, обработка семян перед посевом.
- Аналитическая химия: приготовление буферных растворов, сплавление проб перед атомно-абсорбционным анализом.
Условия хранения и транспортировки
Бура NaBO5HO хранится в закрытой таре в сухих отапливаемых складах при температуре не выше 25 C и относительной влажности воздуха не более 70 %. Продукт фасуется в полиэтиленовые мешки, стальные барабаны или мягкие контейнеры типа МКР. При длительном хранении во влажной среде кристаллы поглощают влагу и слёживаются, что затрудняет дозирование в автоматических весовых системах. Транспортировка допускается всеми видами крытого транспорта. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления при соблюдении условий герметичности упаковки.
Вопросы и ответы
Чем отличается бура NaBO5HO от декагидрата NaBO10HO?
Пятиводный кристаллогидрат содержит 5 молекул воды и стабилен при температуре до 60 C. Декагидрат содержит 10 молекул воды и при нагреве выше 35–40 C переходит в пятиводную форму. Массовая доля BO в пятиводной буре выше — 36,0–36,5 % против 30,5–31,5 % у декагидрата.
При какой температуре бура полностью теряет кристаллизационную воду?
Полная дегидратация NaBO5HO до безводного тетрабората натрия завершается при 320–400 C. Дальнейший нагрев до 741 C приводит к плавлению безводной соли.
Какие примеси нормируются в буре марки «А» по ГОСТ 8429-77?
Для марки «А» ограничено содержание сульфатов ( 0,005 %), хлоридов ( 0,002 %), железа ( 0,001 %) и нерастворимого осадка ( 0,02 %). Эти нормы обеспечивают пригодность продукта для оптического стекловарения и электронной промышленности.
Можно ли использовать буру NaBO5HO как флюс при сварке нержавеющей стали?
Да, бура применяется как флюс при высокотемпературной пайке и сварке, в том числе коррозионностойких сталей. Расплав буры при 800–900 C растворяет оксиды хрома и никеля, обеспечивая смачивание кромок припоем. Однако для дуговой сварки применяются специализированные флюсы на основе буры с добавками фторидов.
