مقاله و تحقیق دانشجویی

توضیحات :

تحقیق در مورد اسید بوریک در 13 صفحه در قالب Word قابل ویرایش.

بخشی از متن :

تهيه اسيد بوريک از بوراکس

اسيد بوريک (اسيد ارتوبوريک) اسيدی بسيار ضعيف است که از بوراتها و يا هيدروليز هاليدهای بور با هيبريداسيون sp2 به دست می آيد. اين اسيد به صورت بلورهای سفيد سوزنی شکل است که در آن واحدهای B(OH)2 از طريق پيوند های هيدروژنی به يکديگر متصل شده اند و لايه های نامحدودی( با فاصله 18/3 انگستروم ) با تقارن تقريبا شش ضلعی تشکيل می دهند.

اسيد بوريک در آب تا حدودی حل شده و انحلال پذيری آن با افزايش دما زياد می شود. اين اسيد تک بازی است.

روش کار

12گرم بوراکس را در25 میلی لیتر آب مقطر گرم حل کرده و محلول حاصل را با اسيد کلريدريک25 % خنثی کنيد. محلول را به آرامی سرد کرده و جسم بلورين حاصل را با استفاده از قيف بوخنر صاف کنيد. اسيد بوريک را بروی کاغذ صافی خشک کنيد و محلول زيرين را جهت گرفتن مابقی اسيد، تغليظ نمائيد.

بور و تركيبات گوناگون آن داراي كاربردهاي بسيار وسيع، استراتژيك و مهمي در صنايع مختلف كوچك و بزرگ كشاورزي، دارويي و پزشكي مي باشند. به دليل عدم وجود عناصر و مواد جايگزين آن بعضي از شاخه‌هاي صنعتي وابسته به اين عنصر متوقف مانده و يا با مشكلاتي اساسي و جدي روبروست. امروزه بوراتها داراي مصارف بسيار زيادي در ساخت فايبرگلاس، سراميك، رساناها، اسيدبوريك، كاشي سازي، شوينده‌ها (صابون سازي، مواد پاك كننده و...) (10%)، پارچه بافي، صنعتي كشاورزي (32%)، كود شيميايي، پربوراتها، صنايع شيشه، پشم شيشه، مينا كاري، كمك ذوب، چسب، مهار آتش سوزي، گدازآور در صنايع فلزگري، در تهيه چسب و حلالها، در راكتورهاي اتمي، صنايع الكتريكي، در كاغذ سازي، در تركيب ضد يخ، چرم سازي، جوشكاري، لحيم كاري و عكاسي مورد استفاده قرار مي گيرند.
مصرف بور در غرب از سال 1970 تا سال 1989 داراي رشد نسبي 4/1 درصد در سال و از سال 1989 تا 1999 داراي رشد نسبي 2 درصد در سال بوده است. عنصر بور در رژيم غذايي انسانها وارد مي‌شود و هم اكنون تحقيقات زيادي در اين زمينه در حال انجام است. گياهان بور را از آب و خاك مي‌گيرند و بدون آن نمي‌توانند زنده بمانند.
عنصر بور و تركيبهاي گوناگون آن، داراي كاربردهاي بسيار وسيع و مهمي در صنايع مختلف كوچك و بزرگ كشاورزي، دارويي و پزشكي مي‌باشند. به گونه‌اي كه مي‌توان گفت به دليل عدم وجود عناصر و مواد جايگزين آن فعاليت بعضي از شاخه‌هاي صنعتي وابسته به اين عنصر، متوقف مي‌ماند و يا مشكلاتي اساسي و جدي روبرو مي‌شوند.
در فاصله بين دو جنگ جهاني، شيشه‌هايي به بازار عرضه مي‌شد كه از سيليكاتهاي بور تهيه مي‌شدند. اين شيشه‌ها داراي خواصي چون مقاومت در برابر انبساط، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر شوكهاي حرارتي بودند. در مدت جنگ جهاني دوم بهمراه رشد سريع صنايع الكترونيك و نياز به ساخت شيشه‌هاي بور و سيليكات به ميزان تقاضاي اينگونه شيشه‌ها افزوده شد و كارخانجات عرضه كننده درصدد رفع نياز بازار بور آمدند.
شيشه بورات: با اكسيدهاي لانتان و تانتال ولي بدون سيليس براي شيشه‌هاي عدسي‌هاي عكاسي، هواپيما و چشمي‌هاي با زاويه ديد وسيع به كار بورده مي‌شود. اينگونه شيشه‌ها داراي ضريب شكست نور زياد و پاشندگي كم هستند.

شيشه‌هاي اكسيد بوريا شيشه‌هاي بوراكس
اشعه ماوراء بنفش را عبور مي‌دهند. شيشه معروف به شيشه نامريي، شيشه بوراكس است كه سطح آن با لايه نازكي از فلوئوروسديم پوشيده شده است كه 6/99 درصد كليه اشعه مرئي را عبور مي‌دهد، و فقط بازتاب كمي داشته و حالت نامرئي بودن را به وجود مي‌آورد. شيشه‌هاي معمولي سديك و پتاسي نور ماوراء بنفش را عبور نمي‌دهند. شيشه محتوي 2 الي 4 درصد اكسيد سديك اشعه ماوراء بنفش را جذب مي‌كند و براي سپرهاي اشعه ايكس نيز به كار برده مي‌شود. شيشه‌اي كه بتواند اشعه ايكس پر انرژي و اشعه گاما را جذب كند ممكن است محتوي فسفات تنگستن باشد، در حالي كه شيشه‌اي كه براي جذب نوترونهاي كند در نيروگاهاي اتمي به كار برده مي‌شود. محتوي بورسيليكات كادميم همراه با فلوئورورها است.
همچنين از اسيد بوريك و بوراكس بعنوان مواد خام مورد نياز در صنعت شيشه سازي استفاده فراوان مي‌شود. البته انتخاب مواد خام حاوي بور بيشتر تابعي است از اندازه و نوع تجهيزات كارخانه ذوب شيشه، براي مثال در ساخت شيشه تجاري Eutal (نام ديگر آن E-gladd است) احتياج به كوره‌هاي بزرگ گاز سوز با كوره‌هاي پيش گرم كننده هوا مورد نياز است. با اين حال در بعضي از موارد جايگزين كردن اين مواد خام با يكديگر عملي مي‌باشد.
امروزه از كلمانيت بجاي سنگ آهك و اسيد بوريك جهت افزايش سرعت ذوب شيشه استفاده مي‌گردد. اين افزايش باعث بيشتر شدن مقدار توليد كوره در هر شيفت كاري مي‌گردد. اولكسيت نيز معمولاً جايگزين خوبي براي بوراكس محسوب مي‌شود، هر چند كه كلمانيت مراحل ذوب را سريعتر از اولكسيت پشت سر مي‌گذارد بهمين دليل هنگام مصرف اولكسيت مقداري (Soda Ash) Na2CO3 به آن اضافه مي‌كنند. در شيشه‌هاي كه نياز به خلوص و رنگ با كيفيت بالا وجود دارد ترجيح داده مي‌شود از اسيد بوريك و يا بوراكس خالص استفاده شود، كلمانيت و الكسيت هر دو به اندازه كافي داراي ناخالصي اكسيد آهن و سولفات مي‌باشند.
وجود بور در شيشه علاوه بور كاهش انبساط حرارتي باعث افزايش دوام شيميايي شيشه، اصلاح خواص اپتيكي و همچنين اصلاح خواص الكتريكي شيشه، مي‌گردد بوراي تهيه شيشه‌هايي كه درصد بالايي از سليس (High-Silica-glass) در تركيبات آنها وجود دارد، از بوراتها بعنوان كمك ذوب بجاي اكسيدهاي قليايي استفاده مي‌شود.
شيشه‌هاي معروف به شيشه‌هاي ضد اسيد نيز تركيبي از بور و سليس هستند كه درصد مواد قليايي در آنها بسيار پايين مي‌باشد. در سخت كردن پلاستيكها و در ساخت تانكهاي ذخيره زير زميني كه احتياج به مقاومت كشش و مدول الاستيسيته بالا دارد، از الياف شيشه‌اي استفاده مي‌گردد كه اين الياف از جنس سيليس و بور مي‌باشند. در جداول زير درصد مواد تشكيل دهنده بعضي از شيشه‌هاي حاوي اكسيد بور و همچنين مصارف مهم كاني‌هاي بوراته آورده شدهاست

و...