Βορικά

Δομή του βορικού οξέος, τριγωνικής επίπεδης γεωμετρίας

Βορικά (αγγλ. Borates) είναι οι χημικές ενώσεις του βορίου και του οξυγόνου, οι οποίες σχηματίζουν βορικά οξυανιόνια. Αυτές οι ενώσεις μπορεί να είναι τριγωνικές ή τετραεδρικές στη στερεοχημική τους δομή, ή μπορεί να περιέχουν ανιόντα βορίου. Το στοιχείο βόριο συναντάται ελεύθερα στη Φύση, με τη μορφή είτε μεταλλικών βορικών^[1] είτε βοριοπυριτικών.^[2]

Κρύσταλλοι του βόρακα

Τα βορικά έχουν χημική δομή μορφής, τριγωνικής επίπεδης BO₃, ή τετραεδρικής γεωμετρίας BO₄ που ως δομικά στοιχεία συνδέονται χημικώς μαζί με άτομα οξυγόνου^[3], τα οποία μπορεί να είναι κυκλικά ή/και γραμμικά.

Το πιο απλό βορικό ανιόν, το ορθοβορικό, [BO₃]³⁻, είναι γνωστό σε στερεά μορφή, όπως για παράδειγμα, Ca₃(BO₃)₂,^[4], το οποίο ουσιαστικά έχει τριγωνική επίπεδη μορφή. Ορισμένες ενώσεις που λέγονται ορθοβορικά, δεν έχουν πάντοτε την τριγωνική επίπεδη στερεομετρία, όπως λ.χ. το ορθοβορικό γαδολίνιο, GdBO₃, που μπορεί να περιέχει την πολυβορική δομή ιόντων [B₃O₉]⁹⁻, ενώ αντιθέτως σε υψηλές θερμοκρασίες να έχει επίπεδη δομή, λ.χ. [BO₃]³⁻.^[5]

Ένας αριθμός μεταλλικών βορικών απαντάται με φυσικό τρόπο. Αυτά παράγονται από αντιδράσεις του βορικού οξέος, ή άλλων οξειδίων του βορίου, με μεταλλοξείδια. Τέτοια παραδείγματα αποτελούν γραμμικές αλυσίδες 2, 3, ή 4 τριγωνικών δομικών ομάδων BO₃, το καθένα από τα οποία μοιράζεται ένα άτομο οξυγόνου (Ο), με τις γειτονικές ομάδες, π.χ.

• Διβορικό [B₂O₅]⁴⁻, απαντάται στον σουανίτη, Mg₂B₂O₅
• Τριβορικό [B₃O₇]⁵⁻, απαντάται στο γιοχαχιδολίτη, CaAlB₃O₇
• Τετραβορικό [B₄O₉]⁶⁻, απαντάται στην ένωση, Li₆B₄O₉

Μία άλλη βορική ένωση είναι το τετραένυδρο οκταβορικό νάτριο (γνωστό ως DOT), ένα αλκαλικό άλας που απαντάται συνήθως ως λευκή, άοσμη σκόνη. Συνήθως, εξαιτίας της υψηλής τοξικότητας του σε μικροοργανισμούς, χρησιμοποιείται πολύ αποτελεσματικά ως συντηρητικό ξύλου, δηλ. ως μυκητοκτόνο.^[6]

Παραπομπές

1. https://www.britannica.com/science/borate-mineral
2. https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/borosilicate
3. Wiberg E. and Holleman A.F. (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier (ISBN 0-12-352651-5)
4. Vegas, A. (1985). «New description of the Ca₃(BO₃)₂ structure». Acta Crystallographica Section C 41 (11): 1689–1690. doi:10.1107/S0108270185009052. ISSN 0108-2701. 
5. Ren, M.; Lin, J. H.; Dong, Y.; Yang, L. Q.; Su, M. Z.; You, L. P. (1999). «Structure and Phase Transition of GdBO₃». Chemistry of Materials 11 (6): 1576–1580. doi:10.1021/cm990022o. ISSN 0897-4756. 
6. https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-221X2010000300009