حمض البوريك هو مسحوق أبيض ذو خصائص مطهرة. يمكن استخدامه كمبيد حشري أو مبيد للفطريات أو كعنصر في قطرات العين والمحاليل المطهرة.
| اسم الأيوباك | حمض البوريك |
| الصيغة الجزيئية | H₃BO₃ |
| CAS رقم | 10043-35-3 |
| المرادفات | حمض البوراسيك، حمض الأرثوبوريك، ثلاثي هيدروكسي دوبورون |
| إنتشي | إنتشي = 1S/BH3O3/c2-1(3)4/h2-4H |
يرجى ملاحظة أن InChI المقدم هو نسخة مبسطة وقد ترغب في الرجوع إلى قواعد البيانات الكيميائية الموثوقة للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً ودقة.
خصائص حمض البوريك
صيغة حمض البوريك
صيغة حمض الأرثوبوريك هي H₃BO₃. ويتكون من ثلاث ذرات هيدروجين وذرة بورون واحدة وثلاث ذرات أكسجين. تمثل الصيغة تكوين حمض الأرثوبوريك على المستوى الجزيئي.
الكتلة المولية لحمض البوريك
تبلغ الكتلة المولية لحمض الأرثوبوريك حوالي 61.83 جرامًا لكل مول. يتم تحديده عن طريق إضافة الكتل الذرية للعناصر المكونة له حسب الصيغة الجزيئية H₃BO₃.
نقطة غليان حمض البوريك
تبلغ درجة غليان حمض الأرثوبوريك حوالي 300 درجة مئوية (572 درجة فهرنهايت). تشير درجة الحرارة هذه إلى النقطة التي يتغير عندها حمض الأرثوبوريك من الطور السائل إلى الطور الغازي عند تسخينه.
نقطة انصهار حمض البوريك
تبلغ نقطة انصهار حمض الأرثوبوريك حوالي 170 درجة مئوية (338 درجة فهرنهايت). تشير درجة الحرارة هذه إلى النقطة التي يتغير عندها حمض الأرثوبوريك من الطور الصلب إلى الطور السائل عند تسخينه.
كثافة حمض البوريك جم/مل
تبلغ كثافة حمض الأرثوبوريك حوالي 1.44 جرام لكل ملليلتر. الكثافة هي مقياس لكمية الكتلة الموجودة في حجم معين. وفي حالة حمض الأرثوبوريك، تمثل هذه القيمة تماسك المادة.
الوزن الجزيئي لحمض البوريك
يبلغ الوزن الجزيئي لحمض الأرثوبوريك حوالي 61.83 جرامًا لكل مول. ويتم حسابه عن طريق إضافة الأوزان الذرية للذرات الفردية في جزيء واحد من حمض الأرثوبوريك.
هيكل حمض البوريك
يحتوي حمض الأرثوبوريك على بنية فريدة تتكون من ذرات البورون المرتبطة بثلاث مجموعات هيدروكسيل (OH). وهو يشكل ترتيبًا مستوًا ثلاثيًا مع ذرة البورون في المركز ومجموعات الهيدروكسيل الممتدة إلى الخارج.
ذوبان حمض البوريك
حمض الأرثوبوريك قابل للذوبان بشكل معتدل في الماء. يذوب بسهولة في الماء، خاصة عند تسخين الماء. تتأثر قابلية ذوبان حمض الأرثوبوريك في الماء بعوامل مثل درجة الحرارة ودرجة الحموضة.
| مظهر | مسحوق بلوري أبيض |
| جاذبية معينة | 1,435 جم/سم3 |
| لون | عديم اللون |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 61.83 جرام/مول |
| كثافة | 1.44 جم/مل |
| نقطة الانصهار | 170 درجة مئوية (338 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 300 درجة مئوية (572 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | 25 جم/لتر عند 20 درجة مئوية |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات مثل الكحول والجلسرين |
| ضغط البخار | 0.001 ملم زئبق عند 25 درجة مئوية |
| كثافة بخار | غير قابل للتطبيق |
| pKa | 9.14 |
| الرقم الهيدروجيني | حوالي 5.1 (محلول 0.1 متر) |
يرجى ملاحظة أن هذه القيم تقريبية وقد تختلف حسب الظروف المحددة ونقاء عينة حمض الأرثوبوريك.
سلامة ومخاطر حمض البوريك
يمكن أن يشكل حمض الأرثوبوريك بعض مخاطر السلامة إذا تم التعامل معه بشكل غير صحيح أو استخدامه بشكل غير صحيح. ومن المهم اتخاذ الاحتياطات اللازمة. تجنب ملامسة الجلد والعينين والملابس مباشرة لأن ذلك قد يسبب تهيجًا. تناول كميات كبيرة قد يكون ساما ويسبب مشاكل صحية. عند العمل بحمض الأرثوبوريك يجب التأكد من التهوية الجيدة لتجنب استنشاق غباره أو أبخرته. في حالة الابتلاع أو التعرض العرضي، اطلب العناية الطبية على الفور. قم بتخزين حمض الأرثوبوريك في مكان آمن بعيدًا عن متناول الأطفال والحيوانات الأليفة. اتبع إجراءات التخلص المناسبة لتقليل التأثير البيئي. يؤدي اتباع احتياطات السلامة إلى تعزيز التعامل الآمن وتقليل المخاطر المحتملة المرتبطة بحمض الأرثوبوريك.
| رموز الخطر | Xn (ضار) |
| وصف الأمان | تجنب ملامسة الجلد والعينين. استخدم مع التهوية الكافية. اطلب العناية الطبية في حالة ابتلاعها أو تعرضها. يُحفظ بعيدًا عن الأطفال والحيوانات الأليفة. اتبع إجراءات التخلص المناسبة. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN3077 |
| رمز النظام المنسق | 2810.00.90 |
| فئة الخطر | 9 (المواد والأشياء الخطرة المتنوعة) |
| مجموعة التعبئة | الثالث (خطر طفيف) |
| تسمم | سام إلى حد ما إذا تم تناوله بكميات كبيرة. قد يسبب تهيجًا عند ملامسته. |
طرق تصنيع حمض البوريك
هناك عدة طرق لتجميع حمض الأرثوبوريك.
طريقة تحمض البوراكس: يتم تحميض البوراكس، المعروف أيضًا باسم بورات الصوديوم، لإنتاج حمض الأرثوبوريك. لتحضير حمض الأرثوبوريك النقي، قم بخلط محلول البوراكس مع حمض قوي، مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl) أو حمض الكبريتيك (H₂SO₄) . يتفاعل الحمض مع البوراكس، ويطلق حمض الأرثوبوريك على شكل راسب. تصفية وغسل وتجفيف الراسب للحصول على حمض الأرثوبوريك النقي.
في طريقة التحلل المائي لأكسيد البورون، يتم تحلل أكسيد البورون (B₂O₃) عن طريق تفاعله مع الماء (H₂O) تحت ظروف خاضعة للرقابة، عادة عند درجات حرارة مرتفعة. التفاعل بين B₂O₃ وH₂O ينتج حمض الأرثوبوريك باعتباره المنتج الرئيسي. قم بتركيز وبلورة وتجفيف محلول حمض الأرثوبوريك الناتج للحصول على حمض الأرثوبوريك الصلب.
تستخدم الصناعة على نطاق واسع الطريقتين المذكورتين أعلاه لإنتاج حمض الأرثوبوريك. يعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل توفر المواد الخام والنقاء المطلوب وحجم الإنتاج. من المهم أن نلاحظ أن أساليب التوليف هذه تنطوي على استخدام تدابير السلامة المناسبة والامتثال للوائح المعمول بها لضمان التعامل الآمن وإنتاج حمض الأرثوبوريك.
استخدامات حمض البوريك
يجد حمض الأرثوبوريك تطبيقات واسعة في مختلف الصناعات بسبب خصائصه المتنوعة. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة لحمض الأرثوبوريك:
- المبيدات الحشرية ومكافحة الآفات: يتحكم حمض الأرثوبوريك بشكل فعال في الآفات مثل النمل والصراصير والنمل الأبيض عن طريق تعطيل الجهاز الهضمي، والقضاء عليها في النهاية.
- مادة حافظة للخشب: يحفظ حمض الأرثوبوريك الخشب عن طريق حمايته من هجمات الفطريات والحشرات. يقوم الناس عمومًا بمعالجة الأخشاب لأغراض البناء والأثاث والهياكل الخشبية الأخرى.
- مثبطات اللهب: يعمل حمض الأرثوبوريك على تحسين خصائص مثبطات اللهب للمواد مثل المنسوجات والمفروشات والعزل، وبالتالي تقليل قابليتها للاشتعال ومنع انتشار الحريق.
- قطرات العين ومحلول العدسات اللاصقة: يستخدم المصنعون حمض الأرثوبوريك في إنتاج قطرات العين ومحاليل العدسات اللاصقة لتنظيف وتليين العينين، وتخفيف الجفاف والتهيج.
- المخزن المؤقت للأس الهيدروجيني: نظرًا لطبيعته الحمضية الضعيفة، يعمل حمض الأرثوبوريك كمخزن مؤقت للأس الهيدروجيني في العديد من المنتجات. فهو يساعد في الحفاظ على مستويات الرقم الهيدروجيني المطلوبة في مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية والتركيبات الصيدلانية.
- الاستخدامات المطهرة والطبية: يتمتع حمض الأرثوبوريك بخصائص مطهرة، مما يجعله مفيدًا في علاج الجروح البسيطة، والتهابات الجلد، وبعض أمراض العين. تستخدم المستحضرات الصيدلانية المختلفة أيضًا حمض الأرثوبوريك في إنتاجها.
- صناعة الزجاج والسيراميك: حمض الأرثوبوريك هو عنصر أساسي في صناعة الزجاج المقاوم للحرارة والسيراميك والألياف الزجاجية. وهذا يساعد على تحسين قوة هذه المواد ومتانتها ومقاومتها للحرارة.
يشمل مستخدمو حمض الأرثوبوريك مجموعة واسعة من التطبيقات، كما يتضح من الأمثلة المذكورة أعلاه. خصائصه المتنوعة تجعله مركبًا قيمًا في مختلف الصناعات، بدءًا من المنتجات المنزلية وحتى العمليات الصناعية.
أسئلة:
س: ماذا يحدث عند إضافة حمض البوريك إلى الماء؟
ج: عند إضافة حمض الأرثوبوريك إلى الماء، فإنه يذوب ويشكل محلول حمض الأرثوبوريك.
س: هل حمض البوريك حمض بروتيك؟ يشرح.
ج: نعم، حمض الأرثوبوريك هو حمض بروتيك لأنه يمكنه التبرع ببروتون (H+) أثناء التفاعل الكيميائي.
س: كيفية تحضير حمض البوريك؟
ج: يمكن تحضير حمض الأرثوبوريك عن طريق تحميض البوراكس (بورات الصوديوم) أو عن طريق التحلل المائي لأكسيد البورون (B₂O₃).
س: كيف يذوب حمض البوريك في الماء؟
ج: لإذابة حمض الأرثوبوريك في الماء، ما عليك سوى إضافته إلى الماء وتحريكه حتى يذوب حمض الأرثوبوريك تمامًا.
س: هل البوراكس هو نفسه حمض البوريك؟
ج: لا، البوراكس (بورات الصوديوم) ليس هو نفس حمض الأرثوبوريك (H₃BO₃)، على الرغم من أن كلاهما يحتوي على البورون.
س: ما هو حمض البوريك؟
ج: حمض الأرثوبوريك هو مركب بلوري أبيض ذو خصائص مطهرة ومبيدات حشرية ومواد حافظة، ويشيع استخدامه في تطبيقات مختلفة.
س: أين يمكن شراء حمض البوريك؟
ج: يمكن شراء حمض الأرثوبوريك من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك تجار التجزئة عبر الإنترنت والصيدليات والمتاجر التي تبيع المواد الكيميائية أو المنتجات المنزلية.
س: هل حمض البوريك آمن للبشر؟
ج: يمكن أن يكون حمض الأرثوبوريك سامًا إذا تم تناوله بكميات كبيرة، ولكن عند استخدامه وفقًا للتعليمات وبكميات مناسبة، فإنه يعتبر بشكل عام آمنًا للبشر.
س: ما هي المواد التي تعتبر قواعد؟ حدد كل ما ينطبق: NaOH، KOH، H₃BO₃، NaCl، Ca(OH)₂، Fe₂O₃.
ج: القواعد الموجودة في المواد المعطاة هي NaOH، KOH، Ca(OH)₂.
س: ما هي الصيغة التي تمثل حمض البوريك؟ H₃B، H₃BO₃، HBr، H₃PO₄.
ج: صيغة حمض الأرثوبوريك هي H₃BO₃.
س: ما هو عدد تأكسد البورون (B) في H₃BO₃؟
أ: عدد تأكسد البورون (B) في H₃BO₃ هو +3.
س: هل H₃BO₃ حمض قوي؟
ج: لا، H₃BO₃ (حمض الأرثوبوريك) هو حمض ضعيف.
س: هل H₃BO₃ إلكتروليت قوي أم ضعيف؟
ج: H₃BO₃ (حمض الأرثوبوريك) هو إلكتروليت ضعيف.