Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 26-08-2022

Boriden

betekenis & definitie

Borium legeert zich met tal van metalen tot metallische boriden, die meestentijds een bijzonder hoge hardheid vertonen, o.a. AlB12 („gekristalliseerd borium”), Mg2B2 e.a.

Zij ontstaan ook door samensmelten van een boraat met metaal en kool in de electrische oven.Boornitride

of boorstikstof, BN, ontstaat door stikstof bij hoge druk en temperatuur over een mengsel van boorzuur en koolstof te leiden, door borax met salmiak te smelten, of uit boorchloride en ammoniak bij 1000 gr. C., waarbij eerst tussenproducten ontstaan. Het is een wit, onoplosbaar, zeer hard en zeer bestendig poeder, (sm.pt 2730 gr. C). Het boornitride is iso-electronisch met koolstof en het is dan ook kenmerkend, dat het evenals dit element wellicht in twee modificaties voorkomt, die in structuur en eigenschappen overeenstemmen, resp. met grafiet en diamant. Uit boornitride kunnen vuurvaste kroezen e.d. worden gevormd.

Booroxyde

of boorzuuranhydride B2O3. Het ontstaat door verhitting van boorzuur. Het smelt bij omstreeks 600 gr. C. en vormt bij afkoelen een harde glasachtige massa (verg. SiO2), die water aantrekt.

Boorzuur en boraten

Het booroxyde vormt een reeks zuren en daarvan afgeleide zouten. Het voornaamste daarvan is het orthoboorzuur of boorzuur zonder meer, H3BO3 ; door verhitting ontstaan hieruit metaboorzuur HBO2 en tetraboorzuur H2B4O7. In alle boraten is de grondbouwsteen een gelijkzijdige driehoek met een boriumion in het midden en met zuurstofionen op de hoekpunten. Analoog aan de bouw van de silicaten kunnen die groepen afzonderlijk zijn (orthoboraten M3BO3) of zich tot ketens (MBO2)n of andere groeperingen samenvoegen, waardoor een zeer groot aantal mogelijkheden resulteert.

Boorzuur H3BO3 , acidum boricum, komt als mineraal (sassolien) voor in vulkanische streken en in de fumaroli. Het wordt thans verkregen uit borax met zwavelzuur. Het kristalliseert uit heet water in mooie kristalbeeldjes; de 3 pct (ongeveer verzadigde) oplossing (oplosbaarheid 4 g per 100 g water) vindt als boorwater uitgebreide toepassing als antiseptisch, niet-irriterende oplossing voor wondbehandeling, oogwassing e.d. Door de geringe zuursterkte van het boorzuur (k = 5,8 × 10-10) reageert de oplossing slechts uiterst zwak zuur. Boorzuur lost ook op in glycerine (boroglycerine), 10 pct boorzuur met vaseline vormt de bekende boorzalf. Bij zeer uitgebreide wonden (verbranding) zijn wel eens vergiftigingsverschijnselen door boorzuur waargenomen.

Boorzuur wordt wel gebruikt als conserveermiddel voor vlees en vis (V.S.), terwijl dit in andere landen verboden is, hoewel de schadelijkheid zelfs van vrij grote hoeveelheden boorzuur, niet algemeen wordt aangenomen. Karakteristiek is de vluchtigheid van boorzuur met waterdamp en de vorming van de boorzuurmethylester bij verwarming met methylalkohol. Deze ester kookt reeds bij 66 gr. en hiermede kan boorzuur gemakkelijk worden aangetoond, o.a. door de groenkleuring van de vlam.

Borax

Na2B4O7⋅10H2O is een zout, van tetraboorzuur, terwijl van het bovengenoemde orthoboorzuur geen zouten bekend zijn. Technisch is borax de belangrijkste boriumverbinding die op velerlei gebied toepassing vindt. Men treft het, zoals gezegd, aan in Zuid-Amerika, nabij de salpetervelden, en in oplossing in de boraxmeren van Tibet, Perzië, Californië (Clear lake) en Nevada (Pyramid lake), welke per l ongeveer 4 g borax bevatten. Uit de modder wordt het uitgeloogd en omgekristalliseerd. Uit calciumboraten wordt borax verkregen door omzetting met sodaoplossing. Borax reageert zwak alkalisch en wordt daarom als wasmiddel (Kaiserborax) toegepast.

Het merendeel wordt echter gebruikt voor de vervaardiging van email en glazuur, en evenals boorzuur als bestanddeel van hittebestendig glas met een kleine uitzettingscoëfficiënt, zoals Jena-glas, Duran, Sibor en Pyrex. Bij snelle verhitting verliest borax water, onder sterk opzwellen van de massa, er ontstaat watervrije borax, die bij hogere temperatuur smelt. Deze smelt lost tal van oxyden op en tast porselein, glas e.d. aan en is aldus een goed vloeimiddel, soms met salpeter, bij het hardsolderen van metalen ter verwijdering van een oxydlaagje. In de analytische chemie wordt de boraxparel gebruikt om door de karakteristieke kleuring, door de opgeloste oxyden teweeggebracht, sommige metalen in mengsels aan te tonen. Bij langzame ontwatering ontstaat de juweliersborax Na2B4O7 ⋅5H2O, ook bij kristallisatie uit water tussen 56 en 75 gr C. Borax vindt toepassing als vloeimiddel bij het smelten van metalen, o.a. van goud en koper.

Het wordt ook toegevoegd aan appreteermiddelen, o.a. aan glansstijfsel. Met caseïne en ook met waterglas geeft het bruikbare kitten. Toegevoegd aan antivries-vloeistoffen gaat het de corrosie tegen en ook wordt het gebruikt voor de oppervlakte-harding van staal door de vorming van een laagje ijzerboride, wanneer het voorwerp in gesmolten borax wordt gedompeld.

Lit.: H. G. Schurecht en K. T. Wood, Borax and Boric acid in salt glazing (Leatherhead, Surrey, 1943).

Natriumperboraat

Uit waterstofperoxyde en borax ontstaat natriumperboraat: NaBO2⋅H2O2⋅3H2O of NaBO2⋅4H2O. De bereiding geschiedt electrolytisch, waarbij het gevormde perboraat uitkristalliseert. Dit wordt vervolgens voorzichtig ontwaterd, waarbij vooral de aanraking met metaal geheel wordt vermeden, omdat sporen hiervan de ontleding sterk bevorderen. Het aldus verkregen perboraat is goed houdbaar en de oplossing in water is een krachtig bleekbad. Bij hogere temperatuur ontwikkelt zich zuurstof. Het vindt als zodanig vooral toepassing in gecombineerde wasmiddelen, zoals Persil, dat naast ongeveer 72 pct zeeppoeder, 15 pct watervrije soda, 10 pct perboraat en 2,5 pct natriumsilicaat (waterglas) bevat.

In de techniek wordt het gebruikt voor het bleken van wol, zijde, ivoor en hoorn. Het wordt ook in tandpasta’s verwerkt en in wondstrooipoeder.

Organische boriumverbindingen

Dit zijn meestal desinfectiemiddelen, zoals boroglycerine, ook met formaldehyde als boroform. Het boorzure zout van hexamethyleen tetramine of urotropine is goed oplosbaar en dient voor hetzelfde gebruik (Borovertine, Boras, hexamini). Boorzuur geeft, evenals met glycerine, verbindingen met tal van moleculen, welke twee ruimtelijk nabijgelegen hydroxylgroepen bezitten, hetgeen omgekeerd tot conclusies omtrent de structuur, bijv. van de suikers, kan leiden (Boeseken).

PROF. DR J. A. A. KETELAAR

Lit.: Thorpe’s Dict. of appl. chem. II, 34; A. Stock, Hydrides of boron and silicon (Cornell U.P. 1933).

< >