Oxid boritý

Oxid boritý
Obecné
Systematický název	Oxid boritý
Anglický název	Bortrioxid
Německý název	Boron trioxide
Sumární vzorec	B2O3
Vzhled	Bezbarvá nebo bílá amorfní nebo krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	1303-86-2 {{{Další čísla CAS}}}
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	215-125-8
Indexové číslo	005-008-00-8
Číslo EC (enzymy)	{{{Číslo EC}}}
PubChem	{{{PubChem}}}
ChEBI	{{{ChEBI}}}
Vlastnosti
Molární hmotnost	69,62 g/mol
Teplota tání	448,8 °C
Teplota varu	1860 °C
Teplota skelného přechodu	450 °C (modifikace β)
Hustota	2,46 g/cm³ 1,812 g/cm³ (modifikace β)
Dynamický viskozitní koeficient	5 020 cP (1 137 °C) 3 840 cP (1 217 °C) 1 870 cP (1 417 °C) 918 cP (1 617 °C)
Index lomu	1,61
Rozpustnost ve vodě	1,1 g/100 ml (modifikace β, 0 °C) 15,7 g/100 ml (modifikace β, 100 °C)
Relativní permitivita εr	3,2 (modifikace β)
Povrchové napětí	97,1 mN/m (700 °C) 90,1 mN/m (1000 °C) 79,4 mN/m (1200 °C) 72,4 mN/m (1400 °C)
Struktura
Krystalová struktura	Šesterečná Amorfní (modifikace β)
Hrana krystalové mřížky	a=433 pm, c=839,2 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	- 1 273,4 kJ/mol - 1 255 kJ/mol (modifikace β)
Entalpie tání ΔHt	330 J/g
Entalpie varu ΔHv	5 114 J/g
Standardní molární entropie S°	54 J K-1 mol-1 77,9 J K-1 mol-1 (modifikace β)
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°	- 1 194,3 kJ/mol - 1 183 kJ/mol (modifikace β)
Izobarické měrné teplo cp	0,904 J K-1 g-1 0,878 J K-1 g-1 (modifikace β)
Bezpečnost
Toxický (T)
R-věty	R60 R61
S-věty	S45 S53
GHS08
H-věty	H360FD
NFPA 704
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Oxid boritý je bezbarvá nebo bílá amorfní nebo krystalická pevná látka bez zápachu.

Příprava

Oxid boritý se sice dá připravit spalováním elementárního bóru v proudu kyslíku

4 B + 3 O₂ → 2 B₂O₃,

ale v praxi se vždy většinou připravuje žíháním čisté kyseliny borité, která tak ztrácí vodu a mění se na svůj anhydrid

2 H₃BO₃ → B₂O₃ + 3 H₂O.

Vlastnosti

V pevném skupenství je oxid boritý polymerní látka, tvořená vzájemně propojenou sítí kovalentně vázaných atomů boru a kyslíku. V případě amorfní (sklovité) modifikace je základní strukturní jednotkou šestičlenný oxoboranový cyklus (viz horní vzorec v infoboxu) tvaru rovinného šestiúhelníku. Krystalická forma krystaluje v trojklonné soustavě (prostorová grupa symetrie P31, elementární buňka a = 43,36 pm, c = 83,40 pm); elementární buňka krystalové mřížky obsahuje šest atomů bóru a devět atomů kyslíku. V plynné fázi je sloučenina pravděpodobně tvořena molekulami B₄O₆ s tricyklickým uspořádáním (viz spodní vzorec v infoboxu).

Látka je silně hygroskopická, ve vodě se snadno rozpouští za vzniku kyseliny borité

B₂O₃ + 3 H₂O → 2 H₃BO₃.

Z oxidu boritého je možno připravit elementární bór redukcí některými kovy, např. hořčíkem

2 B₂O3 + 3 Mg → 4 B + 3 MgO.

Podobně se dá redukce na elementární bór provést sodíkem, draslíkem nebo hliníkem. Redukcí uhlíkem se čistý bór připravit nedá, neboť vyredukovaný prvek se s uhlíkem okamžitě slučuje za vzniku karbidu boru

2 B₂O₃ + 7 C → B₄C + 6 CO.

Zahřívá-li se oxid boritý s uhlíkem za přítomnosti chlóru, vzniká chlorid boritý:

B₂O₃ + 3 C + 3 Cl₂ → 2 BCl₃ + 3 CO.

Působením fluorovodíku na oxid boritý vzniká fluorid boritý

B₂O₃ + 6 F₂ → 2 BF₃ + 3 H₂O,

případně při nadbytku fluorovodíku vzniká kyselina tetrafluoroboritá

B₂O₃ + 8 F₂ → 2 HBF₄ + 3 H₂O.

Použití

Oxid boritý má široké využití, zejména jako

• tavidlo při výrobě skla;
• součást směsí pro přípravu glazur porcelánových a keramických výrobků;
• surovina pro výrobu bóru, karbidu boru;
• chemická surovina pro výrobu dalších sloučenin bóru;
• aditivum při výrobě materiálu pro optická vlákna.^[zdroj?]

Fyziologické působení

Oxid boritý není vysloveně jedovatý. Vzhledem k tomu, že s vodou reaguje za vzniku slabé kyseliny borité, může však ve větších dávkách způsobit podráždění sliznic nebo očí. Při požití ve větším množství může vyvolat nevolnost, žaludeční bolesti, zvracení, případně průjem.

Literatura

• VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.