متابورات سدیم

ترکیبی شیمیایی که حاوی عناصر بور، اکسیژن و سدیم است، متابورات سدیم نام دارد. این ماده معدنی کاربرد بسیاری در صنعت در زمینه های مختلف از جمله تهیه چسب ها، عکاسی، عامل سفید کننده، پاک کننده ها و تولید مواد شیمیایی دیگر دارد. همچنین به عنوان عامل بافری کننده و تنظیم کننده pH نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

خرید:

برای خرید متابورات سدیم با محصول با قیمت مناسب و کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن با مشاوران ما در تماس باشید.

متابورات سدیم چیست؟

متابورات سدیم (sodium metaborate) یک ترکیب شیمیایی با فرمول NaBO₂ است که از اکسیژن، سدیم و بور تشکیل شده است. به صورت کریستال های بی رنگ و بویی است که ساختار کریستال های آن به صورت تتراگونال یا چهار وجهی است. این ماده ی معدنی در صنایع بسیاری به عنوان سفید کننده، پاک کننده، عامل بافری و تنظیم کننده pH کاربرد دارد.

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی

سدیم متابورات با فرمول مولکولی NaBO₂ محلول در آب و نامحلول در حلال های اتر و اتانول است. در جدول زیر برخی از خواص این ترکیب ارائه شده است:

 انواع متابورات سدیم

این ترکیب می تواند آب را به خود جذب کرده و انواع مختلفی از این ماده را ایجاد کند. به طور کلی چهار نوع سدیم متا بورات وجود دارد:

• سدیم متا بورات بدون آب که در خلا و در دماهای بالاتر از 270ºC تهیه می شود.
• سدیم متا بورات چهار آبه با فرمول مولکولی NaBO₂.4H₂O است و تبلور آن در محدوده دمایی ۶- تا ۶/۵۳ درجه سانتیگراد انجام می گیرد.
• متا بورات سدیم دو آبه با فرمول مولکولی NaBO₂.2H­₂O که در محدود دمایی ۶/۵۳ تا ۱۰۵ درجه سانتیگراد متبلور می شود.
• سدیم متابورات همی هیدرات با فرمول مولکولی NaBO₂.0.5H­₂O که در دماهای بالاتر از 105ºC متبلور می شود و می جوشد.

اخیرا گزارشاتی مبنی بر وجود نوع مونو هیدارت این ترکیب نیز شده است.

روش تولید متابورات سدیم

برای تولید این ترکیب از کربنات سدیم ذوب شده و اکسید بور یا بوراکس استفاده می شود. همچنین در روشی دیگر از واکنش بوراکس ذوب شده و سدیم هیدروکسید در دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد استفاده می شود. معادله واکنش آن به صورت زیر است:

B₂O₃ + 2NaOH → 2NaBO₂ + H₂O

واکنش های متابورات سدیم

در ادامه برخی از واکنش های این ماده را بررسی خواهیم کرد. 

تبدیل الکتروشیمیایی به بوراکس

الکترولیز محلول غلیظ ۲۰٪ NaBO₂.4H₂O به کمک غشای تبادل آنیون و آند بی اثر مانند طلا و پالادیوم، موجب تولید آنیون تترابورات و نمک سدیم می شود.

^­-BO₂^2- + 2HO^– → B₄O₇^2- + H₂O + 4e

واکنش کاهش به سدیم بوروهیدرید

یکی از محصولات جانبی هیدرولیز سدیم بوروهیدرید محصول فوق است. سدیم بورو هیدرید یک ماده مناسب برای ذخیره سازی هیدروژن در وسایل نقلیه با سوخت هیدروژنی ایمن است. واکنش آن به صورت زیر است:

NaBH₄ + H₂O → NaBO₂ + 4H₂

واکنش تبدیل سدیم متابورات به آلکوکسیدها

نوع خشک و بدون آب این ترکیب اگر با متانول تحت رفلاکس قرار بگیرد محصول سدیم متوکسی بورات را تولید می کند. همچین اگر از اتانول استفاده شود موجب تولید اتوکسی بورات می شود. واکنش آن به صورت زیر است:

Na⁺[BO₂]^– + 4CH₃OH → Na⁺[B(OCH₃)₄]^– + 2H₂O

واکنش تولید اسید بوریک با اسید کلریدریک

واکنش آن با اسید کلریدریک برای تشکیل اسید بوریک عبارت است از:

Na2B4O. 10H2O + 2 HCl → 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5H2O

دکاهیدرات به اندازه کافی پایدار است تا به عنوان استاندارد اولیه برای تیترومتری اسید باز استفاده شود. برای خرید اسید بوریک و اسید کلریدریک جهت انجام این واکنش، به شیمی استور مراجعه فرمایید. 

کاربردهای متابورات سدیم

در ادامه برخی از کاربردهای رایج این ماده را بررسی خواهیم کرد. 

تهیه چسب

خاصیت قلیایی بالای این ترکیب و واکنش cross-link آنیون های بورات با گروه های پلی هیدروکسی، این ترکیب را به یک انتخاب عالی برای چسب های بر پایه نشاسته و دکسترین تبدیل کرده است.

چسب هایی که برای تولیدشان از این ماده استفاده می شود برای استفاده در جعبه های راه راه، کیسه های کاغذی، تخته های کاغذی چند لایه، آب بندی کارتن و جعبه، نوار چسب دار و سیم پیچی لوله ضروری هستند.

عامل بافری کننده

این ماده که در تهیه چسب نشاسته و دکسترین استفاده می شود، موجب افزایش ویسکوزیته و همچنین چسبندگی سریع تر و سیالیت بهتر می شود. در نساجی این ماده به تثبیت محلول های پراکسید هیدروژن کمک می کند و محصولات جانبی اکسیداسیون اسیدی را خنثی می کند.

عکاسی

سدیم متابورات از اجزای مهم در عکاسی است. کاربرد اصلی آن به عنوان یک عامل بافری است که به منظور کنترل دقیق pH محلول ها استفاده می شود.

به این ترتیب، موجب تشکیل پیکسل های سیاهو سفید ریز با کیفیت بالا شده وبه تعادل رنگ ها کمک می کند.

عامل سفید کننده

منسوجات، مانند پنبه، با محلول های پراکسید هیدروژن سفید می شوند. این محلول ها را می توان با استفاده از این ماده تثبیت کرد. همچنین محصولات جانبی اکسیداسیون اسیدی را که در هنگام سفید کردن تشکیل می شوند خنثی می کند و، تولیدکنندگان نساجی می توانند اندازه پارچه را با استفاده از مواد چسبنده نشاسته ای تولید شده از این ترکیب در داخل نخ کنترل کنند و تمام الیاف را به هم بچسبانند تا استحکام کششی نخ را افزایش دهند.

پاک کننده ها

متا بورات سدیم به عنوان یک ماده در پاک کننده های سطوح سخت، به حذف روغن، گریس، زنگ زدگی، رسوب و سایر ذرات از سطوح فلزی یا شیشه ای کمک می کند. بورات شرایط قلیایی ایجاد می کند که عملکرد پاک کنندگی محصول را افزایش می دهد. این ترکیب همچنین می‌تواند برای کنترل pH، تثبیت آنزیم و خواص سازنده آن در شوینده‌های لباس‌شویی مایع گنجانده شود.

کاربردهای دیگر

بسیاری از مواد شیمیایی اختصاصی تصفیه آب نیز شامل این ماده جهت کنترل pH و مهار خوردگی هستند. چنین مواد شیمیایی در سیستم های گرمایش و برج های خنک کننده به عنوان محافظت در برابر خوردگی استفاده می شود. در سیالات خودرو و صنعتی می توان از متابورات برای جلوگیری از خوردگی و واکنش با محصولات تجزیه اسیدی استفاده کرد. بورات‌ها همچنین به‌عنوان یک عامل قلیایی در چندین فرآیند بهبود یافته بازیابی نفت (EOR) مانند سیلابی پلیمر قلیایی و سورفکتانت قلیایی-پلیمر (ASP) کاربرد دارند.

خطرات و عوارض متابورات سدیم

این ماده نیز مانند هر ماده شیمیایی دیگری خطرات و عوارض خود را دارد. در اثر برخود با چشم، باعث سوزش چشم، قرمزی و تحریک آن می شود و برای رفع آن باید چشم را با آب فراوان شستشو داده و در صورت ادامه داشتن مشکل به پزشک مراجعه شود. ممکن است باعث تحریک پوست شود. در صورت تنفس و بلع، موجب سوزش بینی و گلو و همچنین خونریزی بینی می شود و در این موارد بهتر است سریعا به پزشک مراجعه شود. اما به طور کلی پیشگیری بهتر از درمان است. در هنگام کار با این ماده از ماسک، دستکش و عینک استفاده کنید. از بو کردن ماده و مز کردن آن به شدت بپرهیزید. برگه اطلاعات ایمنی آن را مطالعه کنید.

جمع بندی:

متابورات سدیم یک ترکیب شیمیایی معدنی با فرمول NaBO₂ است که به صورت جامد سفید رنگ و بی بو وجود دارد. این ماده کاربردهای فراوانی در طیف گسترده ای از صنایع به عنوان عامل پاک کننده، سفید کننده و تنظیم کننده pH دارد. برای خرید این محصول با کارشناسان ما در واحد فروش در ارتباط باشید. 

سوالات متداول

کاربرد متابورات سدیم چیست؟

این ماده کاربردهای بسیاری در از بین بردن لکه، سفید کنندگی و درخشان شدن پارچه ها دارد و به نرم شدن آب کمک می کند. به همین دلیل در تولید مواد شوینده لباس، پاک کننده های خانگی و صنعتی مصرف می شود.

آیا متابورات سدیم همان بوراکس است؟

خیر، نام دیگر بوراکس سدیم تترابورات است و با متابورات سدیم متفاوت است.

سدیم متابورات برای انسان ها مضر است؟

بلع این ماده سمیت بسیار نادر و کمی برای انسان ها دارد و باعث حالت تهوع، استفراغ، درد و اسهال می شود. همچنین در اثر برخورد با چشم، پوست و یا استنشاق باعث تحریک می شود.