第一节
硼酸铝等的理化性质、合成工艺与用途
一、硼酸铝
(1)分子式 2Al 2 O 3 ·B 2 O 3 ·3H 2 O,相对分子质量327.56。
(2)特性 白色粉末,遇水则分解,变成氢氧化铝和硼酸。
(3)合成工艺方法 将氢氧化铝和硼酸作用,再用结晶法精制。
二、硼酸锶
(1)分子式 SrB 2 O 4 ·4H 2 O,相对分子质量245.32。
(2)特性 二硼酸锶有无定形和透明的晶体。
(3)合成工艺方法 可用硼砂与氢氧化钠作用于锶盐溶液制得。如用无水硝酸锶水溶液与氢氧化钠溶液在60℃下再加入硼砂。在搅拌下反应可制得二硼酸锶。
三、三硼酸锂
(1)分子式 LiB 3 O 7 ,相对分子质量151.37。
(2)特性 一种新型非线性光学晶体。无色透明属正方晶系。晶格常数 a =0.84473nm, b =0.73788nm, c =0.51395nm。密度2.4g/cm 3 ,熔点834℃,莫氏硬度6,热膨胀系数 α x =8×10 -5 K -1 , α y =8.8×10 -5 K -1 , α z =3.4×10 -5 K -1 。吸收系数(在1064nm)<0.001cm -1 ,折射率(在1064nm) n x =1.5656, n y =1.5905, n z =1.6055,非线性光学系数 d 31 =(1.05±0.09)pm/V, d 32 =(0.98±0.09)pm/V, d 33 =(0.05±0.006)pm/V。
(3)用途 用于近红外、可见光及紫外波段高功率脉冲激光的倍频、和频、参量振荡和放大器件。
(4)合成工艺方法 以碳酸锂和硼酸为原料,用坩埚下降法生长,可得到大尺寸晶体。
四、四硼酸钾
(1)分子式 K 2 B 4 O 7 ·5H 2 O,相对分子质量323.49。
(2)特性 白色粉末,有碱味,能溶于水。
(3)合成工艺方法 由碳酸钾和硼酸水溶液反应,滤除不溶物,溶液加蒸发,浓缩后用乙醇处理制得。
五、四硼酸铜
(1)分子式 CuB 4 O 7 ,相对分子质量218.77。
(2)特性 蓝色结晶粉末。可溶于稀酸和氨水,微溶于乙醇。可水解成碱式盐。
(3)合成工艺方法 将硼砂溶液加入硫酸铜中制得。
六、四硼酸锰
(1)分子式 MnB 4 O 7 ·9H 2 O,相对分子质量372.31。
(2)特性 是略带粉红色的白色粉末。溶于稀酸,微溶于水、硼酸水溶液。氢氧化钠水溶液、油,不溶于醇。当加热到500℃以上,四硼酸锰会收缩成体积最小的球形,变成棕色;在900℃以上开始熔融;在1000℃时则熔化成深棕色物。当用氯化锰或硫酸锰与硼砂在水溶液中进行复分解反应时,可以很容易制得无定形、过滤性良好、组成不定的硼酸锰沉淀。
(3)合成工艺方法 以硫酸锰和硼砂为原料制取四硼酸锰的反应方程式如下:

七、四硼酸锂
(1)分子式 Li 2 B 4 O 7 ,相对分子质量169.122。
(2)特性 白色粉末。溶于盐酸,微溶于水,不溶于有机溶剂。熔点917℃。
(3)用途 用于搪瓷工业的釉药、润滑脂组分、荧光分析助熔剂。
(4)合成工艺方法 硼酸锂由硼酸和碳酸锂反应而制得,从溶液中得到王水合硼酸锂,该水合物在200℃失去两分子水,在800℃以上灼烧时,可得到无水硼酸锂。
八、五硼酸钾
(1)分子式 KB 5 O 8 ·4H 2 O(或K 2 B 10 O 16 ·8H 2 O),相对分子质量293.20。
(2)特性 KB 5 O 8 ·4H 2 O斜方晶系白色结晶,相对密度1.74。室温下稳定、不吸湿。100℃时失去3分子水,而最后一个水要到200℃以上才慢慢失去。它在冷水中的溶解度很小,0℃时溶解度为1.56g,20℃时为2.82g(无水物)。
(3)合成工艺方法 五硼酸钾可以用硼酸和氢氧化钾或碳酸钾反应而制得。通常是用碳酸钾和硼酸生产五硼酸钾。
九、六硼酸镁
(1)分子式 MgB 6 O 10 · n H 2 O。
(2)特性 对于镁及碱土金属,六硼酸盐是一种特有的类型;在有游离硼酸存在的条件下,它在pH值为3.5~8.5的范围内都稳定。工业规模生产硼酸镁,其组成是不定的:

(3)合成工艺方法 它可用硫酸法酸解矿粉制硼酸的母液来制造。