Основные соли. Категория 'бораты'

Основные соли представляют собой достаточно обширную группу соединений. В эту группу входят бораты, галогениды, нитриты, сульфиты. К группе «основные соли» относятся и карбонаты, нитраты, сульфаты.

Категория боратов включает в себя несколько видов соединений. В частности, к боратам относят метаборную (НВО2), ортоборную (Н3ВО3), а также невыделенные в свободное состояние полиборные кислоты. В соответствии с количеством атомов бора эти основные соли разделены на гекса-, тетра-, ди-, монобораты и т.д. Бораты могут называться по кислотам, образующим их, и числу молей В2О3, которое приходится на 1 моль от основного оксида.

Взаимодействие металлов с солями (аммония, щелочных и прочих) при степени окисления +1 предполагает формирование, как правило, безводных и гидратированных метаборатов по типу МВО2, пентаборатов МВ5О8, тетраборатов М2В4О7 и прочих.

Бораты являют собой бесцветные кристаллы или аморфные вещества. Обычно они отличаются низкосимметричной структурой – ромбической или моноклинной.

Безводные бораты обладают температурой плавления в пределах 500 – 2000 градусов. К наиболее плавким относят метабораты щелочных металлов, а также мета- и ортобораты щелочноземельных соединений. Большинство веществ при охлаждении расплавов легко формируют стекла.

Потеря кристаллизационной воды у гидратированных моноборатов происходит при температуре около ста восьмидесяти, а у полиборатов – трехсот-пятисот градусов. Полное обезвоживание приводит к образованию аморфных веществ, которые претерпевают кристаллизацию при пятистах – восьмистах градусах. В результате этой «перегруппировки» происходит частичное разложение соединений и выделение В2О3.

Для боратов щелочных металлов характерна способность к растворению в воде. В особенности это присуще пента- и метаборатам. Эти основные соли в большинстве своем легко подвергаются разложению кислотами. В отдельных случаях разложение происходит и под влиянием SO2 и СО2.

Бораты тяжелых и щелочноземельных металлов способны взаимодействовать с щелочными, карбонатными и гидрокарбонатными растворами. Безводные соединения отличаются большей химической стойкостью, нежели гидратированные. С рядом спиртов, с глицерином, в частности, бораты образуют комплексы, растворимые в воде. Под воздействием сильных окислителей, Н2О2, в частности, либо при электрохимическом окислении происходит превращение в пексобораты.

В природе известно порядка ста боратов. В основном они являются солями Mg, Na, Fe, Ca. Следует сказать, что эти элементы применяются достаточно широко. В частности, хлориды этих элементов представляют собой разновидность такого вещества, как «техническая соль», которая, в свою очередь, используется в различных сферах промышленности.

Безводные бораты получают обезвоживанием. Применяют также и спекание либо сплавление В2О3 с карбонатами либо оксидами металлов. Монокристаллы выращиваются в расплавленных оксидах, например Bi2O3. Получение гидратированных боратов осуществляется реакциями взаимного превращения малорастворимых соединений с водными растворами боратов металлов щелочной группы, при помощи нейтролизации Н3ВО3 гидроксидами, оксидами либо карбонатами металлов.

Бораты применяют при получении прочих соединений бора. В частности, в качестве компонентов шихты при изготовлении стекол, эмалей, глазурей, керамики. Соединения применяют при производстве пропиток и огнестойких покрытий. Бораты используются для рафинирования в качестве флюсов, при пайке и сварке металлов. Применяют их как наполнители и пигменты для лакокрасочных изделий, протравы для крашения, а также в качестве ингибиторов (замедляющих) коррозии, компонентов электролитов, люминофоров и прочего. Чаще всего применяются бораты кальция и бура.