Borsäure

Aufgewachsen und bei 100  ° C am Siedepunkt gehalten , ergibt die wässrige Borsäurelösung eine Ablagerung von Metaborinsäure , hier geschrieben mit einer vereinfachten Äquivalentformel:

Durch Erhitzen auf Rot wandelt sich Metaborsäure in Borsesquioxid um und verliert das Äquivalent eines Wassermoleküls.

Die Salze der Borsäure sind komplex.

Aufgrund einer strukturellen Umwandlung durch einen allmählichen Übergang, der zwischen 169  ° C und 171  ° C eingeleitet und im Allgemeinen bei 185  ° C abgeschlossen wurde , dehydriert trockene feste Borsäure unter Bildung von Metaborinsäure HBO 2 . Die Metaborinsäure ist ein kubischer Kristall, weiß und in Wasser schwer löslich. Es schmilzt bei etwa 236  ° C und dehydratisiert beim Erhitzen über 300  ° C unter Bildung von Tetraborsäure oder Pyroborinsäure, H 2 B 4 O 7 . Der Begriff Borsäure kann sich auf eine dieser Verbindungen beziehen. Bei einer etwas höheren Temperatur entsteht Borsesquioxid .

Toxizität, Ökotoxizität

• Früher oft als wenig giftiger als Speisesalz (basierend auf der geschätzten tödlichen Dosis von 2 660  mg · kg -1 Körpergewicht) für den Menschen dargestellt, weist es eine fungizide und insektizide Wirkung auf, was darauf hindeutet, dass es in der Umwelt nicht neutral wäre das Ereignis einer erheblichen Verschmutzung.
• Giftig für den Menschen ( zB nach INRS ) auf Verdauungsweg oder durch Inhalation. Das ANSM und die Pharmakovigilanz-Zentren haben vor der reprotoxischen Natur sowie der akuten Toxizität gewarnt. Einige ethnische Gruppen verwenden es als Lebensmittelzusatzstoff für Menschen oder Haustiere, aber in Kanada fordert die CFIA Züchter und Gastronomen auf, es wegen "inakzeptablem Risiko für die Gesundheit der Verbraucher" nicht zu verwenden. (Wegen des Todes von Erwachsenen oder Babys). In Frankreich erfordert die Verwendung von Borsäure in Apotheken das Arbeiten unter einer Haube mit Handschuhen, Gläsern und Maske.
• In hohen Konzentrationen reizt es die Augen, die Haut und die Atemwege - bei Exposition sogar kurz - und kann bei längerer oder wiederholter Exposition Auswirkungen auf die Nieren haben.

Über seine Umwelttoxizität ist wenig bekannt, außer für Insekten, gegen die es als Insektizid verwendet wird, das in bestimmten Ländern für bestimmte Anwendungen zugelassen ist. Insekten werden durch die Reinigung nach Kontakt mit diesem Produkt kontaminiert. Es wirkt auf ihren Magen und führt in etwa zehn Tagen zum Tod des Insekts. Seine Wirksamkeit hält an trockenen Orten mehrere Jahre an.

• Es wird von der Europäischen Gemeinschaft als reprotoxisch 2 (CMR) eingestuft. Seine Anstellung ist jetzt geregelt.

Verwendet

In der Landwirtschaft

Borsäure und ihre Salze werden im konventionellen und ökologischen Landbau als Düngemittel eingesetzt. Der Bormangel ist der weltweit häufigste Mikronährstoffmangel und verursacht erhebliche Ertragsverluste bei Kulturpflanzen und Obstbäumen.

In Medizin und Biologie

Es kann als Antiseptikum gegen Verbrennungen oder Schnitte verwendet werden und wird manchmal in Salben und Salben verwendet oder in einer sehr verdünnten Lösung als Augenbad ( Borsäure ). Als antibakterielle Verbindung kann Borsäure auch zur Behandlung von Akne verschrieben werden . Es wird immer noch als Antiseptikum für das Ohr beim Tauchen verwendet , und zwar in einer Menge von einem Tropfen 2% igem Boralkohol pro Ohr. Natriumborat, ein mildes Antiseptikum, kann in Kombination mit anderen geeigneten Komponenten auch zur äußerlichen Anwendung bei Augenkrankheiten wie trockenem Auge angeboten werden.

Borsäure kann verwendet werden zur Behandlung Hefen und Hefe - Infektionen , wie Candidiasis (vaginal Hefe - Infektion) durch Eier mit Borsäurepulver Füllung , die in den vaginalen Hohlraum zur Schlafenszeit für drei bis vier aufeinanderfolgende Nächte eingefügt wird. In Lösung kann es verschrieben werden, bestimmte Formen der Otitis externa ( Ohrenentzündung ) bei Menschen oder Tieren zu behandeln. Das Konservierungsmittel in Urinflaschen (roter Verschluss) in Großbritannien ist Borsäure.

Es wird auch zur Vorbeugung des Fußpilzes verwendet , indem das Pulver in Socken oder Strümpfe eingeführt wird.

Das Lithiumborat ist das Salz der Lithiumborsäure , das im Labor als Pufferlösung für Gel verwendet wird, das üblicherweise in Elektrophoresepuffer- Nukleinsäuren (wie Puffer TBE , SB und LB) verwendet wird. Es kann zur Elektrophorese von DNA und RNA durch Gelpolyacrylamid und Agarosegel verwendet werden .

Borsäure wird auch häufig als relativ wenig toxisches Insektizid zur Ausrottung von Kakerlaken , Termiten , Ameisen , Flöhen und vielen anderen Insekten verwendet . Es kann direkt als Pulver für Flöhe und Kakerlaken verwendet oder mit Zucker oder Gelee für Ameisen gemischt werden . Es ist auch Bestandteil vieler kommerzieller Insektizide . Bei dieser Verwendung, insbesondere bei Kakerlaken, wird Borsäure in Pulverform auf von Insekten frequentierte Bereiche aufgetragen. Die feinen Partikel haften an den Beinen von Insekten und verursachen anschließend tödliche Verätzungen. Borsäure wird für diese Verwendung in Wohnvierteln in von Kakerlaken befallenen städtischen Gebieten vermarktet.

In der Atomindustrie

Das Bor hat eine hohe Fähigkeit zur Absorption von Neutronen , jedoch mit dem Nachteil, dass ab einer bestimmten Schwelle das Risiko einer Radiolyse von Wasser erhöht wird.

• Als Neutronenabsorber wird es in Lösung in Form von Borsäure dem Wasser des Primärkreislaufs zugesetzt, der den Reaktor von Kernkraftwerken durchläuft , um überschüssige Neutronen zu absorbieren und ein Durchgehen der Reaktion ( Kettenreaktionen) zu vermeiden Die Spaltung wird im Wesentlichen durch die Menge der vorhandenen Neutronen bestimmt (Neutronen aus früheren Spaltungen). Die genaue Kontrolle des Borsäuregehalts im Wasser des Primärkreislaufs ist der Hauptweg, um die Grundreaktivität des Reaktors während des Zyklus zu kontrollieren. Borsäure wird zu Beginn des Zyklus hinzugefügt, wenn der Reaktor (neu) mit neuem Brennstoff (der mehr Spaltungen erzeugen kann) startet und allmählich aus dem Primärkreislauf abgezogen wird, wenn der Brennstoff in spaltbarem Material erschöpft ist.
• Aus dem gleichen Grunde und in der gleichen Form, wird es in die injizierten Speicherpools , das enthalten abgebrannte Brennelemente Baugruppen , mit einer Konzentration , die ausreichend sein muß , den Pool in sub- aufrechtzuerhalten Kritikalität .
• Borsäure wurde auch während des Atomunfalls von Tschernobyl verwendet (26. April 1986). In den ersten elf Tagen nach der Katastrophe wurden 40 Tonnen mit dem Hubschrauber abgeworfen, um die Streuung der Strahlung zu begrenzen.
• Bor darf jedoch nicht in übermäßigen Mengen vorhanden sein, da es ab einer bestimmten Schwelle, die je nach Temperatur, Druck, chemischer Zusammensetzung und Radioaktivität des Wassers variiert, die Radiolyse des Wassers verschlimmert (auch wenn diese Radiolyse durch Zugabe von Wasserstoff gehemmt wird in dem Wissen, dass diese Hemmung sehr empfindlich gegenüber der Wasserstoffkonzentration, aber auch gegenüber der Wassertemperatur, der Art der Strahlung und dem möglichen Vorhandensein chemischer Verunreinigungen ist, beispielsweise infolge von Korrosion, die selbst durch Radiolyse verschlimmert werden kann).

"Eine sehr geringfügige Änderung eines dieser Parameter, wenn man sich nahe der Schwelle befindet, kann plötzlich die Radiolyse von Wasser umschalten . " Borsäure wird herkömmlicherweise verwendet , aber oberhalb einer bestimmten Konzentration (Schwelle variiert je nach verschiedenen Parametern, einschließlich Temperatur und Druck) wird die Zersetzung von Wasser plötzlich akzentuiert, "unter Bildung von Wasserstoff, Sauerstoff und Wasserstoffperoxid." Dieses plötzliche Phänomen ist auf die Vergiftung der rekombinanten Kettenreaktion H 2 und H 2 O 2 zurückzuführen. In einigen Fällen wird ein Sättigungsphänomen beobachtet: wenn die Konzentrationen von O 2 und H 2 O 2zu stark erhöhen, stoppt die Kettenreaktion. Diese Sättigung wurde durch Computersimulationen“bestätigt .

Andere

Das Borat und die Borsäure wurden verwendet:

• aus der Zeit des antiken Griechenland für Reinigung, Lebensmittelkonservierung und andere Aktivitäten;
• in der Schmuckindustrie und traditionelle Löten (Sanitär) hat Borsäure wurde oder noch in Kombination mit verwendet wird denaturierter Alkohol zu reduzieren , Oberflächenoxidation und das Ausmaß der Oxidation von Metallen in der Metallurgie und Schweißvorgängen  ;
• Das Dichtungssilikon wurde ursprünglich durch Zugabe von Borsäure zum Silikonöl hergestellt . Jetzt enthält der unter verschiedenen Markennamen vermarktete Mastix auch erhebliche Mengen des Elements Silizium (an Silikon gebundenes Silizium ermöglicht es, die Elastizität des Produkts um 20% zu erhöhen);
• Borsäure wird durch allgemein verwendeten Amateur- Pyrotechniker in Lösung in Alkohol - - zu geben , um der Flamme eine hellgrüne Farbe, und zu verhindern , Amid Bildung während der Reaktion zwischen Aluminium und Nitraten: Ein kleines Borsäure hinzugefügt , um die Zusammensetzung zu neutralisieren alkalische Amide , die kann mit Aluminium reagieren  ;
• Es wird auch in Indien und auf der ganzen Welt verwendet , um Staub auf Sportfeldern abzubauen , um die Reibung zu verringern und die Geschwindigkeit des indischen Billardspiels zu erhöhen  .
• als Biozid zur Behandlung von Schwimmbadwasser, wo es Teil der Zusammensetzung der überwiegenden Mehrheit der Chlortabletten ist.

Vorschriften

Seit 2010 sind seine Vermarktung und Verwendung in Europa aufgrund seiner CMR-reprotoxischen Klassifizierung und seiner Integration in die REACH- Verordnung zugunsten alternativer Produkte geregelt .

Externe Links

• Internationales Sicherheitsdatenblatt
• Toxikologisches Blatt , INRS
• Empfehlungen , ANSM
• (en) ChemSub Online: Borsäure

Literaturverzeichnis

• Anhang XV Übergangsberichte. Borsäure , ECHA , 2008
• Borsäure , ECHA

Anmerkungen und Referenzen

1. BORSÄURE, Sicherheitsblatt (e) des Internationalen Programms zur Sicherheit chemischer Substanzen , konsultiert am 9. Mai 2009
2. berechnete Molekülmasse von „  Atomgewichte der Elemente 2007  “ auf www.chem.qmul.ac.uk .
3. Eintrag "Borsäure" in der Chemiedatenbank GESTIS der IFA (deutsch, für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz zuständig) ( deutsch , englisch ), abgerufen am 2. August 2010 (JavaScript erforderlich)
4. "  CAS-Registrierungsnummer: 10043-35-3  " unter ntp.niehs.nih.gov (abgerufen am 27. November 2009 )
5. "  Borsäure  " in der Datenbank der chemischen Produkte Reptox der CSST (Quebec Organisation, die für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz zuständig ist), abgerufen am 25. April 2009
6. Sassolin kann daher aus gekühlten Lagunenablagerungen so viel hydratisierte Borsäure bezeichnen wie in heißem Wasser gelöste Borsäure oder die verschiedenen stabilen Borate, die in überhitzten Dämpfen und Fumarolen verdampft sind. Der Name Borsäure wurde von den französischen Chemikern Gay-Lussac und Thénard um 1810 vorgeschlagen [Physiko-chemische Forschung am Davy-Haufen (... und die Zersetzung von Borsäure), Bulletin de Pharmacy , Band 3, D. Colin 1811, p.  221-225 ]. Es hat insbesondere das von Borsäure und insbesondere einer Vielzahl anderer mit gefährlichen Indikationen, Vitriol und anderen, die zuvor existierten, ersetzt.
7. Sassolith konnte früher mit der Rohformel B 2 O 3 3 H 2 O geschrieben werdenin Wirklichkeit doppelt. Es bleibt sein direktes Hauptmineral , aber es ist möglich, Borsäure durch Verarbeitung einer großen Anzahl von Boraten zu erhalten.
8. AH Allen, Analyst , 1904, 301
9. Perrys Chemical Engineers' Handbook , 6 th  ed.
10. Bor ist im Gegensatz zu Kohlenstoff ein unersättlicher Elektronenakzeptor, der seine beiden Chemikalien mit kovalenten Bindungen unterscheidet.
11. Die rohe Molekülformel entspricht einer Verdreifachung der Materie.
12. "  Pharmakovigilanz - Borsäure und Derivate (Borax)  " , auf www.pharmacovigilance-tours.fr (abgerufen am 20. Mai 2017 )
13. Kanadische Lebensmittelinspektionsbehörde - Amt für Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz - Schreiben an die Industrie - Borax (Borsäure), verkauft oder als Lebensmittel präsentiert
14. "  US Borax: Pionierarbeit für die Elemente des modernen Lebens mit raffiniertem Bor  " , unter Agriculture.borax.com (abgerufen am 8. Oktober 2020 ) .
15. (in) DD-Camacho Cristobal J. Rexach González und A. Fontes, "  Bor in Pflanzen: Mangel und Toxizität  " , Journal of Integrative Plant Biology , vol.  50,2008, p.  1247-1255 ( DOI  10.1111 / j.1744-7909.2008.00742.x ).
16. B. Hickel, "La Radiolysegas de l'eau" , Phasen Magazine , CEA / DSM, La lettre du DRECAM et du SPHT n o  17, Dezember 1997
17. T. Stolz, D. Ducret, S. Heinze, G. Baldacchino, J.-C. Colson, B. Dedieu, Th. Pelletier, Selbstradiolyse von tritiiertem Wasser , Fusion Engineering and Design, vol.  69, Hefte 1-4, September 2003, p.  57-60 , 22 nd Symposium on Fusion Technology, DOI : 10.1016 / S0920-3796 (03) 00236-9 ( abstrakt )