Borov trioksid ali diborov trioksid je kemijska spojina s formulo B2O3. Je bela amorfna trdnina, ki po dolgotrajnem žarenju kristalizira. Spada med snovi, ki najteže kristalizirajo.
Za steklast borov trioksid (g-B2O3) se domneva, da je zgrajen iz šestčlenskih obročev, v katerih se izmenjujejo trojno koordinirani borovi in dvojno kooordinirani kisikovi atomi. Domneva je sporna, ker ni do sedaj nihče predlagal modela steklastega borovega trioksida z velikim številom šestčlenskih obročev in pravo gostoto. Zgleda, da je v zgradbo vključenih tudi nekaj trikotnikov BO3, še bolj verjetno pa spojina polimerizira v trakove in ploščice.H. Eckert (1992). Structural characterization of noncrystalline solids and glasses using solid state NMR. Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 24 (3): 159–293. doi: 10.1016/0079-6565(92)80001-V.S.-J. Hwang, C. Fernandez, J.P. Amoureux, J. Cho, S.W. Martin, M. Pruski, (1997). Quantitative study of the short range order in B2O3 and B2S3 by MAS and two-dimensional triple-quantum MAS B NMR. Solid State Nuclear Magnetic Resonance 8 (2): 109–121. doi: 10.1016/S0926-2040(96)01280-5. PMID 9203284. Kristalna oblika borovega trioksida (α-B2O3)G.E. Gurr, P.W. Montgomery, C.D. Knutson, B.T. Gorres (1970). The Crystal Structure of Trigonal Diboron Trioxide. Acta Crystallographica B 26 (7): 906–915. doi: 10.1107/S0567740870003369. je zgrajena izključno iz trikotnikov BO3. Ta trigonalna, kremenu podobna struktura, je pri tlaku 9,5 GPa podvržena cezitu podobni pretvorbi v monoklinski β-B2O3.V.V. Brazhkin, Y. Katayama, Y. Inamura, M.V. Kondrin, A.G. Lyapin, S.V. Popova, R.N. Voloshin (2003). Structural transformations in liquid, crystalline and glassy B2O3 under high pressure. JETP Letters 78 (6): 393–397. doi: 10.1134/1.1630134.
Priprava Borov trioksid se pripravlja z obdelavo boraksa (Na2B4O7•10H2O ali Na2[B4O5(OH)4]•8H2O) z žveplovo kislino. Pri temperaturah nad 750 °C se iz natrijevega sulfata izloči talina, ki vsebuje 96–97 % borovega trioksida. Talino se zatem oddekantira in ohladi.
Druga metoda je segrevanje borove kisline (H3BO3) nad približno 300 °C. Kislina pri približno 170 °C razpade na metaborovo kislino (HBO2) in vodno paro. Z nadaljnjim segrevanjem preko 300 °C metaborova kislina razpade v borov trioksid in še nekaj pare:
H3BO3 → HBO2 + H2O 2HBO2 → B2O3 + H2O
Borova kislina s segrevanjem na tekočinski kopeli preide v brezvodni kristalinični B2O3.S. Kocakuşak, K. Akçay, T. Ayok, H.J. Koöroğlu, M. Koral, Ö.T. Savaşçi, R. Tolun (1996). Production of anhydrous, crystalline boron oxide in fluidized bed reactor. Chemical Engineering and Processing 35 (4): 311–317. doi: 10.1016/0255-2701(95)04142-7. S skrbno nadzorovanim segrevanjem se lahko prepreči gumiranje zaradi odcepljanja vode. Tekoč borov trioksid korodira silikate.
Kristalizacija α-B2O3 iz taline pri normalnem tlaku je s kinetičnega stališča zaradi razlik v gostotah taline in kristala problematična. Mejna pogoja za kristalizacijo amorfne trdnine sta tlak 20 kbar in temperatura približno 200 °C.M.J. Aziz, E. Nygren, J.F. Hays, D. Turnbull (1985). Crystal Growth Kinetics of Boron Oxide Under Pressure. Journal of Applied Physics 57 (6): 2233. doi: 10.1063/1.334368.
Borov trioksid nastaja tudi v reakciji diborana (B2H6) s kisikom iz zraka ali v prisotnosti sledov vlage:
2B2H6(g) + 3O2(g) → 2B2O3(s) + 6H2(g) B2H6(g) + 3H2O(v) → B2O3(s) + 6H2(g)Diborane Storage & Delivery . AirProducts (2011).
Uporaba talilo za steklo in emajle surovina za sintezo drugih borovih spojin, na primer borovega karbida aditiv za steklena (optična) vlakna surovina za borovo silikatno steklo inertni zaščitni sloj v procesu proizvodnje monokristala galijevega arzenida kisli katalizator v organskih sintezah
Sklici
Zunanje povezave National Pollutant Inventory: Boron and compounds Australian Government information US NIH hazard information. See NIH. Material Safety Data Sheet CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Boron oxide
Kategorija:Borove spojine Kategorija:Oksidi