過硼酸鈉是有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中常用的氧化劑,它可由硼砂、過氧化氫和氫氧化鈉通過化學(xué)反應(yīng)制備得到。該物質(zhì)在水中的溶解度和溶解速率較大,在15 ℃時(shí)它在水中的溶解度為1.93%,溶解時(shí)呈吸熱反應(yīng),水溶液呈堿性。過硼酸鈉在有機(jī)合成領(lǐng)域中可用于有機(jī)硼酸酯類化合物的氧化反應(yīng),可將硼酸酯轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醇類衍生物。該物質(zhì)具有強(qiáng)大的漂白能力,但不損傷纖維,適用于蛋白纖維如:羊毛、蠶絲,及長纖維高級棉布的漂白,在印染行業(yè)中有一定的應(yīng)用。
圖1 過硼酸鈉的性狀圖
理化性質(zhì)
過硼酸鈉作為一種安全,廉價(jià),溫和,多用途和對環(huán)境友好的氧化劑在有機(jī)合成中得到越來越廣泛的應(yīng)用。過硼酸鈉的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是其對于選擇性氧化的能力,它通常可以將硼酸酯氧化為醇,而不會引起不必要的副反應(yīng)或破壞其他功能團(tuán)。過硼酸鈉的溶液呈堿性 (pH 10~11),它在水溶液中不穩(wěn)定,極易放出活性氧。但是在冷而干燥的空氣中,純度較高的過硼酸鈉是較穩(wěn)定的。該物質(zhì)在40 ℃或潮濕的空氣中會逐漸發(fā)生分解并放出氧氣。過硼酸鈉在63 ℃時(shí)溶于自身的結(jié)晶水而分解并結(jié)成黏性固塊。它的四水合物在高于70 ℃的溫度下會失去3個(gè)結(jié)晶水而形成一水合物。
去污效果
在洗衣粉中添加一定量的過氧化物,如過碳酸鈉、過硼酸鈉等,以便在一定溫度的水中釋放出活性氧,協(xié)助普通洗滌劑去除多種污垢,從而大大提高洗滌劑的去污效果。去污過程是有氧洗溶于水后會產(chǎn)生大量活性氧,這種溶液能夠“切割”大分子污垢,很容易地濕潤臟衣物并快速滲透到纖維內(nèi)部。在機(jī)械力的作用下,污垢就從纖維表面上脫落下來進(jìn)入水溶液中。纖維深處的污垢經(jīng)活性氧的分解作用,可直接轉(zhuǎn)化為可溶于水的小分子。油類污垢被乳化、分散、懸浮在水中,固體污垢吸水膨脹后,會被活性氧分解成小顆粒分散到水中隨泡沫上浮。在洗滌過程中,有氧洗的潔凈分子會把從衣服上已經(jīng)洗滌下來的污垢包圍起來使它們不會重新沉積到被洗凈的衣服上去,最后隨水沖走。此外,過硼酸鈉的加入和有氧洗滌可產(chǎn)生氧離子,它會主動尋找衣服上的細(xì)菌與微生物,將破壞病菌的蛋白質(zhì)使其死亡,達(dá)到除霉、除菌、除異味的潔凈效果。洗滌完畢,有氧洗核心成份最后分解成蘇打、氧氣和水。[1]
工業(yè)用途
過硼酸鈉(NaBO3·H2O或NaBO3·4H2O)是重要的硼化學(xué)品,在全世界其產(chǎn)量僅次于硼砂,硼酸而居第三位。過硼酸鈉是硼化合物的重要品種之一,又是一種用途廣泛的無機(jī)過氧化物。過硼酸鈉在有機(jī)合成中用于硼酸酯的氧化反應(yīng),以及在紡織行業(yè)中作為漂白劑的應(yīng)用,都展示了其在化學(xué)合成和紡織加工中的重要性。它是一種多功能的化合物,能夠以溫和而有效的方式進(jìn)行氧化和漂白,對于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。該物質(zhì)可用作士林染料顯色的氧化劑,活性染料沾色后的剝色劑,織物的漂白,脫色,醫(yī)藥上可作為消毒劑和殺菌劑等。與一些其他漂白劑不同,過硼酸鈉具有較低的腐蝕性,不會損傷纖維的質(zhì)地。這使得它成為對于要求保持纖維強(qiáng)度和質(zhì)地的紡織品非常有用的漂白劑。近二十年來過硼酸鈉在有機(jī)合成中的應(yīng)用有了新的發(fā)現(xiàn),它不僅能取代H2O2起到氧化作用,而且能克服H2O2穩(wěn)定性差,易爆炸,毒性大,操作復(fù)雜,成本高等缺點(diǎn)。在有的氧化反應(yīng)中過硼酸鈉比有機(jī)過氧酸的氧化效果還佳。[2]
參考文獻(xiàn)
[1] 趙酒泉.過硼酸鈉低溫漂白棉織物研究[J].針織工業(yè), 2014(3):4.
[2] 王凱.由硼砂和消石灰制備偏硼酸鈣和過硼酸鈉[D].大連理工大學(xué), 2009.