Le borohydrure de sodium est une substance hautement réactive. L'étude de ses propriétés a permis d'enrichir considérablement la chimie organique et inorganique en informations, ainsi que de résoudre un certain nombre de problèmes analytiques importants. Ce composé est l'un des plus industrialisés parmi tous les borohydrures de métaux alcalino-terreux.
Description générale
Le borohydrure de sodium est une substance cristalline incolore et inodore. Contrairement aux autres borohydrures de métaux alcalins, il est relativement stable dans l'air et dans l'eau. Cela est dû à son utilisation répandue dans l'industrie chimique.
La formule empirique du borohydrure de sodium est: NaBH4.
Propriétés physiques
Ce composé a les propriétés physiques suivantes:
- point de fusion - 500 °C;
- type de réseau cristallin - syngonie cubique;
- poids moléculaire – 37 843 ua e. m.;
- densité - 1,08 kg/m3;
- hygroscopicité – élevée;
- conductivité électrique élevée en solution avec ammoniac et diglyme.
Propriétés chimiques
Les principales propriétés chimiques du borohydrure de sodium sont les suivantes:
- bonne solubilité dans l'eau, les alcools, l'ammoniac liquide, les dérivés d'ammoniac et les oxoacides; mauvais - dans l'éther diéthylique, les composés d'hydrocarbures;
- dans les solutions non aqueuses, on observe une réaction d'échange avec les halogénures de lithium, de magnésium, de baryum et d'aluminium;
- à partir de l'eau, la substance cristallise sous forme de NaBH dihydraté4-2H2O;
- lors de la réaction avec l'azote, l'ammoniac est réduit;
- le séchage du dihydraté ne peut se faire que sous vide;
- dans la réaction avec le diméthylformamide, l'acétamide, la formation de solvates se produit.
Cette substance est hautement réactive et réductrice. Le deuxième type de processus va avec des paramètres différents:
- pas de solvant;
- dans des solutions aqueuses;
- dans des environnements organiques;
- dans des solutions avec une large gamme d'indices acido-basiques.
Recevoir
Ce composé est synthétisé de plusieurs manières. Les principaux types de réactions sont décrits ci-dessous:
diborane avec hydrure ou méthylate de sodium:
2NaH + B2H6 → 2NaBH4 , 3CH3ONa + 2B2H6 → 3NaBH 4 + B(OCH3)3;
diméthoxyborane avectriméthoxyborohydrure de sodium:
2NaBH(OCH3)3 + 3(CH3O) 2BH3=NaBH4 + 3B(OCH3) 3;
hydrure de sodium avec de l'éther éthylborique:
4NaH + B(OCH2CH3)3 → NaBH 4 + 3NaOCH2CH3;
hydrure de sodium avec du trichlorure de bore ou de l'anhydride borique:
BX3 + 4NaH → NaBH4 + 3NaX, X=Cl, 1/2O.
La substance technique obtenue est purifiée par extraction ou recristallisation à partir de divers solvants.
Demande
Le borohydrure de sodium est utilisé aux fins suivantes:
- synthèse fine inorganique et organique;
- obtention de sols métalliques;
- étude de la structure des substances;
- détermination de la cinétique des réactions chimiques;
- obtention de borohydrures d'autres métaux et de leurs dérivés;
- régénération de métaux précieux (platine, palladium, argent, or) à partir de solutions aqueuses de déchets, qui sont des produits d'analyse en laboratoire ou de production industrielle;
- obtention d'hydrogène gazeux pur;
- matières synthétiques moussantes à base de polyester, d'alcool polyvinylique et de mousse;
- synthèse de composés du bore (diborane, triiodure de bore, hydrazine monoborane, éthylamineborane, borosulfure de sodium et autres);
- obtention de revêtements poreux isolants thermiques.
Comme catalyseurs pour la libération d'hydrogène du borohydrure dans l'eau, des comprimés d'acide oxalique sont utilisés,acide citrique, acide succinique, hydrosulfates, hydrophosphates, charbon enrobé de sels de cob alt, de platine ou de palladium.
Revêtements métalliques
Le borohydrure de sodium est également utilisé pour les revêtements métal-bore hautes performances:
- haute dureté;
- résistant à l'usure;
- résistance à la corrosion;
- point de fusion élevé.
La méthode borohydrure permet de réaliser des revêtements à basse température (environ 40 °C) à base de cuivre, argent, or, fer, nickel, cob alt, palladium, platine et autres métaux. Différents composants (sulfites, sulfites, thiosulfates) peuvent être utilisés comme additifs, ce qui permet d'obtenir des alliages à deux et trois composants aux propriétés inédites.
