Dibor trioxide

Đibo trioxide, công thức hóa học B₂O₃ là một oxide của bo. Nó có phân tử gam bằng 69,6202 g/mol, hệ số giãn nở nhiệt 0,031 (đơn vị ?), nhiệt độ nóng chảy khoảng 300 ℃ đến 700 ℃ (trung bình 577 ℃). Ở điều kiện tiêu chuẩn, nó là một chất rắn màu trắng hoặc không màu, không mùi.

Thuộc tính

• Số CAS: 1303-86-2
• Phân tử gam: 69,64 g/mol
• Tỷ trọng riêng: 2,46 kg·m^-3
• Điểm nóng chảy: 450 °C (842 °F; 723 K)
• Điểm sôi: 1.857 °C (3.375 °F; 2.130 K)
• Chiết suất: 1,61

Nguồn tự nhiên

Đibo trioxide không có điểm nóng chảy xác định nhưng quá trình chảy mềm và nóng chảy xảy ra trong khoảng nhiệt độ từ 300 ℃ đến 700 ℃. Các tinh thể oxyt bắt đầu bị phá vỡ ở 300 ℃, tiếp theo đó là sự tạo thành một loạt các sản phẩm trung gian dẫn đến sự chảy không hoàn toàn và khối oxide chỉ hoàn toàn chảy lỏng ở 700 ℃. Cũng như silíc, chất này không kết tinh khi làm nguội trừ khi có sự hiện diện của một lượng đáng kể các phụ gia như calci oxide (CaO) tạo thành calci borat.

Chất này có thể được tìm thấy tại các nguồn như: borax thủy tinh, gerstley borat/colemanit, acid boric, borax, ulexit. Một số các khoáng chứa bo khác có: NaBO₂, HBO₂, Na₂B₄O₇·4H₂O (Na₂O·2B₂O₃·4H₂O), Ca₄B₁₀O₁₉·7H₂O (4CaO·5B₂O₃·7H₂O), Mg₆Cl₂B₁₄O₂₆ (5MgO·7B₂O₃·MgCl₂).

Ứng dụng

• Chất trợ chảy cho thủy tinh và men gốm
• Nguyên liệu đầu vào để tổng hợp các hợp chất khác của bo như carbide bo
• Chất phụ gia sử dụng trong sợi thủy tinh (sợi quang)

Trong vật liệu gốm

Đibo trioxide được dùng trong vật liệu gốm thuộc nhóm lưỡng tính. Men có chất này thường có độ lỏng cao và sức căng bề mặt thấp.

Cơ chế kết hợp giữa đibo trioxide và calci oxide, natri oxide cho đến nay vẫn chưa được hiểu rõ như các hệ khác. Do có hệ số giãn nở nhiệt thấp, đibo trioxide có thể dùng tốt để ngăn chặn vết rạn (với hàm lượng thích hợp, nếu không lại làm tăng vết rạn). Đibo trioxide giúp hình thành lớp đệm chuyển tiếp đất sét-nước men để ngăn chặn rạn. Đibo trioxide có thể xem là một chất tạo thủy tinh có tính acid nhưng cũng có thể xem là một oxide trợ chảy.

Trong một cách nào đó, chúng ta có thể xem đibo trioxide là một tương đương của silica nóng chảy ở nhiệt độ thấp. Do lưỡng tính, người ta không biết phải cho đibo trioxide vào cột nào trong phân loại đồng nhất. Xét về mặt công thức hoá học thì phải xếp nó vào cột lưỡng tính nhưng như vậy sẽ khó khi so sánh công thức có chứa đibo trioxide và không chứa đibo trioxide.

Dùng cho các loại men chảy ở nhiệt độ thấp, đibo trioxide có thể thay thế cho các oxide trợ chảy có hệ số giãn nở nhiệt cao hay thay thế cho silica do silica không thể hiện diện với hàm lượng cao (nhiều silica thì nhiệt độ nóng chảy của men cũng cao hơn). Borax và acid boracic đều hòa tan trong nước và do đó không dùng được trực tiếp cho men.

Đibo trioxide có nhiều ưu điểm khi sử dụng làm oxide tạo thủy tinh. Tuy nhiên, gerstley borat, nguồn cung cấp đibo trioxide quan trọng lại thường có vấn đề về tính đồng nhất và có thể làm keo hóa ở thể huyền phù. Men borosilicat là loại men thay thế chủ yếu cho các loại men có chì do đó đibo trioxide rất quan trọng trong ngành gốm sứ.

Men trong suốt nhiệt độ nung thấp dùng boron thủy tinh (có CaO nhưng không có alumina) sẽ có màu xanh da trời đục, gợn mây do có sự tạo thành các tinh thể borat calci. Khi hàm lượng alumina đến một giới hạn nào đó đủ làm đặc quánh men thì sự tạo thành các tinh thể borat calci bị trở ngại.

Lượng hấp thụ hàng ngày

NIH của Hoa Kỳ trích dẫn nguồn tin này: Tổng số bo hấp thụ hàng ngày trong khẩu phần ăn của người dao động trong khoảng 2,1–4,3 mg bo/kg trọng lượng cơ thể.

Đibo trioxide là chất độc hại, hàm lượng bo cho phép trong nước uống là 0,6 ppm.

Thông tin về các nguy hiểm

• Thông tin của chính phủ Úc Lưu trữ 2005-07-17 tại Wayback Machine
• [1] Thông tin về nguy hiểm của NIH Hoa Kỳ