Boortrioxide

Boortrioxide
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van boortrioxide ■ B^3+ ■ O^2−
Algemeen
Molecuul­formule	B2O3
IUPAC-naam	boortrioxide
Andere namen	diboortrioxide, booroxide, boorsesquioxide
Molmassa	69,62 g/mol
CAS-nummer	1303-86-2
EG-nummer	215-125-8
Wikidata	Q411076
Beschrijving	Kleurloze vaste stof
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
H-zinnen	H360
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P201 - P308+P313
Hygroscopisch?	ja
EG-Index-nummer	005-008-00-8
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	vast
Kleur	kleurloos
Dichtheid	(kristallijn) 2,46 g/cm³ (amorf) 1,86 g/cm³
Smeltpunt	(kristallijn) 450 °C
Kookpunt	1860 °C
Oplosbaarheid in water	36 g/L
Goed oplosbaar in	water
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Boortrioxide (B₂O₃) is een anorganische verbinding van boor en zuurstof. De stof kan beschouwd worden als de anhydridevorm van boorzuur.

Synthese

Boortrioxide wordt verkregen door de oxidatie van het mineraal borax of kerniet. Men verkrijgt het ook door boorzuur in een oven te verhitten zodat het ontbindt tot water en boortrioxide:

${\displaystyle {\ce {2H3BO3 -> B2O3 + 3H2O}}}$

Men verkrijgt zo een kleurloze, amorfe massa die moeilijk te kristalliseren is. Kristallijn boortrioxide kan men verkrijgen door boorzuur bij 150 à 250 °C langzaam te dehydrateren.

Reacties

De reductie van boortrioxide met bijvoorbeeld magnesium, waterstof of kalium geeft elementair boor:

${\displaystyle {\ce {B2O3 + 3Mg -> 2B + 3MgO}}}$

De reactie met koolstof levert boorcarbide:

${\displaystyle {\ce {2B2O3 + 7C -> B4C + 6CO}}}$

Met zoutzuur en koolstof vormt het bij hoge temperatuur boortrichloride (BCl₃). Met waterstoffluoride vormt het boortrifluoride:

${\displaystyle {\ce {B2O3 + 6HCl + 3C -> 2BCl3 + 3CO + 3H2}}}$

${\displaystyle {\ce {B2O3 + 6HF -> 2BF3 + 3H2O}}}$

Met alcoholen kunnen er boorzuuresters mee gevormd worden.

Toepassingen

Boortrioxide is een component van bepaalde glassoorten (boorsilicaatglas, boorfosfaatglas). Glasdeeltjes met boortrioxide zijn gebruikt als vlamvertrager in plastics.^[1]

Boortrioxide wordt ook gebruikt bij de productie van keramische, corrosiebestendige coatings, glazuur en email. In de metallurgie wordt het gebruikt voor de productie van ferroboor, een legering van ijzer en boor die aan staal wordt toegevoegd voor speciale harde staalsoorten.

Boortrioxide is een zure katalysator voor organische reacties en kan als uitgangsstof voor andere boorhoudende verbindingen worden gebruikt. Het wordt ook aangewend voor het doteren van silicium voor de productie van halfgeleiders.^[2]

Boortrioxide wordt gebruikt als antimicrobiële stof in biocides voor de bescherming van hout.^[3]

Eigenschappen

Boortrioxide is hygroscopisch; in contact met water vormt het boorzuur:

${\displaystyle {\ce {B2O3 + 3H2O -> 2H3BO3}}}$

Deze reactie is exothermisch. Boortrioxide wordt door het vele water in het lichaam omgezet in boorzuur. De toxiciteit van boortrioxide is derhalve vergelijkbaar met die van boorzuur.

Externe link

•  boortrioxide - International Chemical Safety Card

Bronnen, noten en/of referenties

1. U.S. Patent 4130538, "Preparation of smoke and flame retardant resinous compositions" van 19 december 1978
2. U.S. Patent 3574009, "Controlled doping of semiconductors" van 6 april 1971 aan Unitrode Corp.
3. U.S. Patent 5151127, "Weather resistant, fire retardant preservative and protective compositions for the treatment of wood and cellulose products" van 29 september 1992 aan Duncan C. Thompson