Кислота борная

Кислота борная Acidum boricum

H3BOs M. м. 61,83

В промышленности кислоту борную получают из борсодер-жащих минералов (ашарита Mg2B203-H20 и др.) действием на них концентрированной серной кислотой


Кислота борная  (1)


Полученная таким способом кислота борная загрязнена при­месями сульфатов тех элементов, которые сопровождают борсо-держащие породы (сульфаты кальция, магния, алюминия, же­леза и др.) и требует соответствующей очистки.

Со всеми катионами, кроме щелочных металлов, кислота борная дает труднорастворимые соли.

Щелочные металлы, в зависимости от условий, реагируют с кислотой борной с образованием боратов различного состава, из которых наибольшее значение имеют метабораты типа МеВ02 и двухзамещенные тетрабораты Ме2В407. К последним относит­ся бура Na2B4O7-10H2O, из которой получают кислоту борную для медицинских целей. Для этого горячий раствор буры обра­батывается минеральной кислотой


Кислота борная  (2)


Чистая кислота борная представляет собой жирные на ощупь, бесцветные, прозрачные чешуйчатые кристаллы или мел­кий белый кристаллический порошок без запаха. В холодной воде растворяется плохо, в горячей - хорошо. Растворима в спирте (1 :25) и медленно (1:7) в глицерине. При длительном нагревании до 100кислота борная теряет часть воды и пе­реходит в метаборную кислоту.


Кислота борная  (3)


При более сильном нагревании кислота борная превращает­ся в тетраборную кислоту Н2В4О7 и, наконец, пройдя стадию стекловидной сплавленной массы теряет всю воду и превраща­ется в борный ангидрид.


Кислота борная  (4)


При растворении в воде все эти соединения снова переходят в борную кислоту.

Для открытия бора в его соединениях существует много ре­акций разной чувствительности и в основном с органическими реагентами. Наиболее распространенной служит реакция со спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты (во-доотнимающее средство). При этом образуется борноэтиловый эфир, который горит пламенем, окаймленным зеленой каймой.


Кислота борная  (5)


Эта реакция является фармакопейной. Другим не менее рас­пространенным методом открытия бора в его соединениях яв­ляется реакция с куркумином, который стал применяться од­ним из самых первых реагентов на кислоту борную.

Куркумии - органическое вещество, получаемое из экстракта корней куркумы. Представляет собой кристаллическое вещество желто-оранжевого цвета. Растворяясь в водных растворах щелочей, сообщает им красно-корич-йевую окраску, которая при подкислеиии переходит в светло-желтую. Обыч­но для реакции применяется куркумовая бумажка, представляющая собой обычную фильтровальную бумагу, пропитанную спиртовой настойкой курку-мина и высушенная в помещении, не содержащем паров кислот и аммиака.

Исследуемый раствор кислоты борной наносят на куркумо­вую бумажку, одновременно добавляя несколько капель хло­роводородной кислоты. В кислой среде появляется розовый или буровато-красный цвет в зависимости от концентрации кислоты борной. Если подействовать далее раствором аммиака, возника­ет зеленовато-черный цвет.

Содержащийся а куркуме желтый краситель куркуминдифе-рулоилметан существует в двух таутомерных формах.


Кислота борная  (6)


Предполагается, что только таутомер в енольной форме (II) непосредственно вступает в реакцию комплексообразования с бором с образованием окрашенного в красный цвет компле­кса - розоцианина.


Кислота борная  (7)


Эта реакция также рекомендуется ГФ X для открытия бора е его соединениях.

Определению бора с куркумином мешают такие элементы» как железо, молибден, вольфрам и ряд других, реагирующих в тех же условиях с куркумином с образованием подобного цве­та комплексов. Мешают этой реакции также окислители, под­вергающие куркумин окислению. ГФ X допускает в препарате содержание примесей кальция, железа, тяжелых металлов, мышьяка, сульфатов в количестве, не превышающем эталоны. Чистая борная кислота должна полностью растворяться в го­рячей воде и спирте.

Среди химических методов количественного определения бор­ной кислоты наибольшее распространение получил метод нейт­рализации, основанный на титровании щелочью комплексных соединений борной кислоты с многоатомными спиртами или са-харами.

Кислота борная относится к очень слабым кислотам. Кон­станта диссоциации ее равна Ki = б-10~ш (при 20 °С), в этих ус­ловиях точка эквивалентности при титровании кислоты борной щелочью находится при рН 11. В этой области рН трудно най­ти индикатор, который дал бы резкий переход окраски. С дру­гой стороны, ори действии щелочей на борную кислоту обра-

зуются соли не ортоборндй кислоты Н3ВОя, как это следовало -бы ожидать, а соли тетраборной кислоты H2B407 и в конечной счете соли метаборной кислоты НВ02. Поэтому, если титровать -борную кислоту щелочью, то образующаяся при этом соль ме­таборной кислоты подвергается гидролизу.


Кислота борная  (8)


В результате щелочная реакция раствора наступает значи­тельно ранее достижения эквивалентной точки. Вследствие этих лричин непосредственное титрование кислоты борной щелочью с необходимой точностью почти невозможно. Чтобы усилить кислотные свойства кислоты борной используют ее способность реагировать с многоатомными спиртами или сахарами (глице­рин, маннит, дульцит, сорбит и др.) с образованием комплекс­ных соединений с более сильными кислотными свойствами, чем сама борная кислота.

Эти соединения можно с необходимой точностью титровать щелочью в присутствии фенолфталеина.

Состав и свойства глицероборного комплекса изучены луч­ше, чем маннитоборных комплексов, поэтому ГФ X рекомен­дует использовать при титровании глицерин.

Преобладающей формой глицероборного комплекса в рас­творе считается НВ Gl2 (где НВ - условное обозначение бор­ной кислоты, a G1 - остаток глицерина), который титруется ггидроксидом натрия, как одноосновная кислота.


Кислота борная  (9)


Полученная соль может подвергаться гидролизу, вследствие "чего среда становится щелочной, и поэтому эквив'алентная точ-зса достигается раньше, чем это должно быть. Учитывая это, в титрованную смесь к концу титрования добавляют глицерин. Если при этом розовое окрашивание не исчезает, это говорит о том, что окраска вызвана избытком титранта, а не гидролизом. Если окраска исчезает, следует еще добавить глицерина и продолжать титрование.

При количественном определении кислоты борной следует брать для растворения "навески свежепрокипяченную воду, ли­шенную диоксида углерода. Раствор гидроксида натрия, при-

меняемый для титрования, также должен быть свободен от кар­бонатов, так как диоксид углерода может влиять на изменение окраски фенолфталеина.

Кислоту борную следует титровать при комнатной темпера­туре, так как комплекс кислоты борной с глицерином может разрушаться при более высокой температуре.

Кислота борная обладает антисептическими свойствами и на этом основано ее применение в медицине. Применяется она в виде 2-3% растворов для полоскания горла, в мазях и при­сыпках; 1-2% водные растворы ее применяются в глазной практике. Кислота борная использовалась ранее для консерви­рования пищевых продуктов, но теперь это запрещено, так как установлено, что соединения бора ядовиты.

Особых условий хранения для кислоты борной не требуется.



27.06.2015