第二节　偏硼酸盐的理化性质、合成工艺与用途

一、偏硼酸钠

（1）分子式　NaBO2·2H2O；相对分子质量101.84。

（2）特性　无色结晶，易溶于水，溶液呈强碱性，不溶于醇，有一水、二水、四水、八水等不同结晶水的产物。

（3）用途　用于照相、织物精整、施浆、除垢、药剂中，也用于生产抗结剂、洗涤剂、防腐剂、阻燃剂；还用于氧化镁防水处理、化学法制过硼酸钠、碳化法制硼砂，以及农业中做除草剂等。

（4）合成工艺方法　用烧碱分解硼镁矿、硼钙矿、硼砂矿，都得到偏硼酸钠。国内主要用烧碱分解热硼镁矿制偏硼酸钠，其反应式如下：

（5）工艺过程　将硼镁矿焙烧、磨粉（160目）后，用30%烧碱液配成固液比为1∶（1.2～1.45）的料浆，然后送入碱解罐中，升温4～6h碱解，过滤，将滤液蒸发、浓缩、冷却、结晶分离、干燥即得成品。母液循环配料。

二、偏硼酸钙

（1）分子式　CaO·B2O3·4H2O，相对分子质量197.78。

（2）特性　可溶于水，呈碱性反应，45℃下pH值为9.2，溶解度随温度升高变化不大，可溶于稀酸；300℃时失水转变成二水合物。

（3）用途　无碱玻璃工业新原料，也用作防锈涂料、阻燃剂、防霉剂等；在制药及冶金工业上也有应用。

（4）合成工艺方法　有硼砂、烧碱石膏法和硼酸铵石灰法，以后者为主，其反应式如下：

用碳铵法分解硼镁矿制取硼酸的分解过滤液为原料，经脱出碳酸氢铵后，送入合成器中，加入纯净石灰乳，搅拌反应，即生成偏硼酸钙沉淀，将其离心分离、水洗、干燥、粉碎即得成品。母液送去消化石灰。

三、偏硼酸铜

（1）分子式　Cu（BO2）2，相对分子质量∶149.16。

（2）特性　浅蓝绿色结晶粉末，相对密度3.859，溶于酸，不溶于水和稀的无机酸。

（3）合成工艺方法　氢氧化铜和硼酸反应制得；硝酸铜和硼酸（分子比为1∶2）的混合物溶液蒸干后加热至950℃以下制得。

四、偏硼酸铅

（1）分子式　PbB2O4·H2O，相对分子质量310.83。

（2）特性　在室温下不溶于水和醇，易溶于稀硝酸或沸腾的醋酸中。能被硫酸、盐酸和沸腾的氢氧化钾分解。20℃时相对密度为4.9，加热至160℃时失去结晶水，无水物相对密度5.598。偏硼酸铅有毒。

（3）合成工艺方法　以氧化铅和硼酸溶液为原料的硼酸法及以醋酸铅和硼砂为原料的硼砂法。

①硼砂法。硼砂加水、加热溶解后，过滤除去不溶性杂质，将溶液相对密度调整在5.5° （49℃）左右，放入反应器中。醋酸铅加水、加热溶解，调整相对密度在11°（75～80℃）左右。在充分搅拌条件下，将醋酸铅溶液逐渐加入已投入硼砂溶液的反应器中，使其充分反应生成硼酸铅沉淀。其反应为∶

②硼酸法。最合理的工业方法是用氧化铅与硼酸溶液反应，因为工艺过程极为简单，且不产生副产物。氧化铅经筛分后，加入稀硝酸搅拌，使其溶解生成硝酸铅：

将溶液进行过滤，滤渣返回过筛使用，滤液则加氨水调整pH值为8，此时生成氢氧化铅沉淀：

沉淀水洗后，加到盛有硼酸溶液的反应器中，并加适量甘油，在搅拌条件氢氧化铅与硼酸充分反应，生成硼酸铅：

反应完成后，经压滤分离、干燥、粉碎、包装后即得成品。

五、偏硼酸锂

（1）分子式　LiBO2·8H2O，相对分子量197.76。

（2）特性　偏硼酸锂结晶会逐渐风化，它在15℃时相对密度为1.4，易溶于水，随着温度的升高在水中的溶解度会迅速增长；在温度40℃时在100g水中能溶解的无水盐为11g。在温度达到47℃时，八水硼酸锂会溶解在它本身的结晶水中，当加热到160℃时会全部失去结晶水。无水的偏硼酸锂熔点为840℃。

（3）合成工艺方法　可将碳酸锂（或氢氧化锂）与氧化硼共熔而制取。

六、偏硼酸钡

（1）分子式　Ba（BO2）2·nH2O。

（2）特性　白色斜方晶系的结晶状粉末，具有防锈、抗粉化、耐高温、防火、防霉等性能。微溶于水，其pH值10.2，加热到70℃以上时开始失去结晶水，140℃时失去全部结晶水。

（3）用途　用于涂料工业的底漆、面漆的制造，是一种新型防锈颜料；也用于陶瓷、塑料、造纸和橡胶工业。

（4）合成工艺方法　工业上常用的制法是硼砂与硫化钡进行合成，其反应式如下：

（5）工艺过程　将硫化钡、硼砂、硅酸钠分别用水或母液溶解，按一定浓度和比例，在反应器中搅拌均匀，加热到（110±5）℃复分解，生成硅包膜的偏硼酸钡沉淀；冷却至70～80℃，将沉淀物用离心机分离，再经水洗、干燥、粉碎即为成品。