第二節　偏硼酸鹽的理化性質、合成工藝與用途

一、偏硼酸鈉

（1）分子式　NaBO2·2H2O；相對分子質量101.84。

（2）特性　無色結晶，易溶于水，溶液呈強堿性，不溶于醇，有一水、二水、四水、八水等不同結晶水的產物。

（3）用途　用于照相、織物精整、施漿、除垢、藥劑中，也用于生產抗結劑、洗滌劑、防腐劑、阻燃劑；還用于氧化鎂防水處理、化學法制過硼酸鈉、碳化法制硼砂，以及農業中做除草劑等。

（4）合成工藝方法　用燒堿分解硼鎂礦、硼鈣礦、硼砂礦，都得到偏硼酸鈉。國內主要用燒堿分解熱硼鎂礦制偏硼酸鈉，其反應式如下：

（5）工藝過程　將硼鎂礦焙燒、磨粉（160目）后，用30%燒堿液配成固液比為1∶（1.2～1.45）的料漿，然后送入堿解罐中，升溫4～6h堿解，過濾，將濾液蒸發、濃縮、冷卻、結晶分離、干燥即得成品。母液循環配料。

二、偏硼酸鈣

（1）分子式　CaO·B2O3·4H2O，相對分子質量197.78。

（2）特性　可溶于水，呈堿性反應，45℃下pH值為9.2，溶解度隨溫度升高變化不大，可溶于稀酸；300℃時失水轉變成二水合物。

（3）用途　無堿玻璃工業新原料，也用作防銹涂料、阻燃劑、防霉劑等；在制藥及冶金工業上也有應用。

（4）合成工藝方法　有硼砂、燒堿石膏法和硼酸銨石灰法，以后者為主，其反應式如下：

用碳銨法分解硼鎂礦制取硼酸的分解過濾液為原料，經脫出碳酸氫銨后，送入合成器中，加入純凈石灰乳，攪拌反應，即生成偏硼酸鈣沉淀，將其離心分離、水洗、干燥、粉碎即得成品。母液送去消化石灰。

三、偏硼酸銅

（1）分子式　Cu（BO2）2，相對分子質量∶149.16。

（2）特性　淺藍綠色結晶粉末，相對密度3.859，溶于酸，不溶于水和稀的無機酸。

（3）合成工藝方法　氫氧化銅和硼酸反應制得；硝酸銅和硼酸（分子比為1∶2）的混合物溶液蒸干后加熱至950℃以下制得。

四、偏硼酸鉛

（1）分子式　PbB2O4·H2O，相對分子質量310.83。

（2）特性　在室溫下不溶于水和醇，易溶于稀硝酸或沸騰的醋酸中。能被硫酸、鹽酸和沸騰的氫氧化鉀分解。20℃時相對密度為4.9，加熱至160℃時失去結晶水，無水物相對密度5.598。偏硼酸鉛有毒。

（3）合成工藝方法　以氧化鉛和硼酸溶液為原料的硼酸法及以醋酸鉛和硼砂為原料的硼砂法。

①硼砂法。硼砂加水、加熱溶解后，過濾除去不溶性雜質，將溶液相對密度調整在5.5° （49℃）左右，放入反應器中。醋酸鉛加水、加熱溶解，調整相對密度在11°（75～80℃）左右。在充分攪拌條件下，將醋酸鉛溶液逐漸加入已投入硼砂溶液的反應器中，使其充分反應生成硼酸鉛沉淀。其反應為∶

②硼酸法。最合理的工業方法是用氧化鉛與硼酸溶液反應，因為工藝過程極為簡單，且不產生副產物。氧化鉛經篩分后，加入稀硝酸攪拌，使其溶解生成硝酸鉛：

將溶液進行過濾，濾渣返回過篩使用，濾液則加氨水調整pH值為8，此時生成氫氧化鉛沉淀：

沉淀水洗后，加到盛有硼酸溶液的反應器中，并加適量甘油，在攪拌條件氫氧化鉛與硼酸充分反應，生成硼酸鉛：

反應完成后，經壓濾分離、干燥、粉碎、包裝后即得成品。

五、偏硼酸鋰

（1）分子式　LiBO2·8H2O，相對分子量197.76。

（2）特性　偏硼酸鋰結晶會逐漸風化，它在15℃時相對密度為1.4，易溶于水，隨著溫度的升高在水中的溶解度會迅速增長；在溫度40℃時在100g水中能溶解的無水鹽為11g。在溫度達到47℃時，八水硼酸鋰會溶解在它本身的結晶水中，當加熱到160℃時會全部失去結晶水。無水的偏硼酸鋰熔點為840℃。

（3）合成工藝方法　可將碳酸鋰（或氫氧化鋰）與氧化硼共熔而制取。

六、偏硼酸鋇

（1）分子式　Ba（BO2）2·nH2O。

（2）特性　白色斜方晶系的結晶狀粉末，具有防銹、抗粉化、耐高溫、防火、防霉等性能。微溶于水，其pH值10.2，加熱到70℃以上時開始失去結晶水，140℃時失去全部結晶水。

（3）用途　用于涂料工業的底漆、面漆的制造，是一種新型防銹顏料；也用于陶瓷、塑料、造紙和橡膠工業。

（4）合成工藝方法　工業上常用的制法是硼砂與硫化鋇進行合成，其反應式如下：

（5）工藝過程　將硫化鋇、硼砂、硅酸鈉分別用水或母液溶解，按一定濃度和比例，在反應器中攪拌均勻，加熱到（110±5）℃復分解，生成硅包膜的偏硼酸鋇沉淀；冷卻至70～80℃，將沉淀物用離心機分離，再經水洗、干燥、粉碎即為成品。