borax

borax
Borax - Kramer Borate deposit, Boron, Kern Co, California, USA.jpg
Boraxkrystaller fra borax -gruben, Kramer Borate Deposit, Kern County , Californien
Generelt og klassificering
andre navne

Tinkal
kemisk formel
  • Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 • 8H 2 O
  • Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] • 8H 2 O
  • Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O
Mineralklasse
(og muligvis afdeling) 		Borater (tidligere: carbonater, nitrater og borater)
System nr. til Strunz
og til Dana 		6.DA.10 ( 8. udgave : Vc/B.05)
04/26/01/01
Lignende mineraler Kernite , Colemanite , Sassolin , Soda , Trona
Krystallografiske data
Krystal system monoklinisk
Crystal klasse ; symbol monoklinisk prismatisk; 2 / m
Rumgruppe C 2 / c (nr. 15)Skabelon: værelsesgruppe / 15
Gitterparametre a  = 11,89  Å ; b  = 10,65 Å; c  = 12,21 Å
β  = 106,6 °
Formel enheder Z  = 4
Fysiske egenskaber
Mohs hårdhed 2 til 2,5
Massefylde (g / cm 3 ) målt: 1,715 (5); beregnet: 1,70
Spaltning perfekt efter {100}, ufuldkommen efter {110}
Pause ; Vedholdenhed muslingeskal; skør
farve farveløs, hvid, grå, lyseblå til lysegrøn, gullig til brunlig
Linjefarve hvid
gennemsigtighed gennemsigtig til uigennemsigtig
skinne Glasglans, harpiksglans, jordmat
Krystaloptik
Brydningsindeks n α  = 1,447
n β  = 1,469
n γ  = 1,472
Birefringence δ = 0,025
Optisk karakter biaksial negativ
Akse vinkel 2V = 39 til 40 ° (målt); 32 til 40 ° (beregnet)
Pleokroisme farveløs
Andre ejendomme
Kemisk adfærd opløseligt i vand og glycerin

Den borax , forældet og generelt ualmindeligt også Tinkal , er et sjældent forekommende mineral fra mineral klasse af " borater " med kemiske sammensætning Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] · 8H 2 O. Alternativt den kemiske sammensætning dåsen også udtrykkes ved formlen Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O. Ud fra et kemisk synspunkt er borax derfor et dinatriumtetraborat decahydrat (kort sagt natriumborat , også på latin natrium boracicum ).

Borax krystalliserer i det monokliniske krystalsystem og udvikler normalt korte, prismatiske eller tabelformede krystaller med en harpikslignende til glaslignende glans på overfladerne. Men det forekommer også i form af jordiske, granulære eller massive mineralaggregater . I sin rene form er borax farveløs og gennemsigtig. På grund af multipel brydning på grund af gitterkonstruktionsfejl eller polykrystallinsk træning kan den imidlertid også være gennemskinnelig hvid og på grund af fremmede tilsætningsstoffer få en lysegrå, lyseblå eller lysegrøn farve. Med en Mohs hårdhed på 2 til 2,5, borax er en af de bløde mineraler, kan blive ridset med negl , svarer til referencelægemidlet mineral gips (hårdhed 2).

Borax er et vigtigt råmateriale til fremstilling af forskellige borforbindelser , der blandt andet bruges i glas- og keramikindustrien ( glasurer , emalje ) og som flux til lodning.

Etymologi og historie

Borax, tidligere også kaldet Baurach , refererede til forskellige nitrater (saltpeter) samt metalloddet chrysocolla (malakit eller basisk kobbercarbonat; sammenlign også chrysocolla ) og sandsynligvis først i 1600 -tallet nutidens borax ( natriumsalt af borsyre). Borax blev først videnskabeligt beskrevet i 1748 af den svenske mineralog Johan Gottschalk Wallerius .

Navnet stammer fra det persisk-arabiske ord bauraq / būrak (på persisk būrāh / būraq : potash , saltpeter og andre nitrater, borax, muligvis også borat af sodavand) og refererer muligvis til den arabiske betydning "hvid".

Borax var allerede i oldtiden i Kina til glasurer og i Egypten til balsamering brugt.

I USA , den mineralog John Allen Veatch opdagede den første forekomst af borax den 8. januar 1856. I september samme år kom han til Borax Lake i Californien .

klassifikation

I den forældede 8. udgave af mineralsystematikken ifølge Strunz tilhørte borax den almindelige mineralklasse "carbonater, nitrater og borater" og der til afdelingen "gruppeborater (soroborater)", hvor de sammen med tincalconit og i tillægget med halurgit og hungchaoite "Tincalconit-Borax-Gruppe" med systemnr. Vc / B.05 dannet.

I den sidst reviderede og opdaterede Lapis mineralkatalog af Stefan Weiß i 2018 , som stadig er baseret på dette klassiske system fra Karl Hugo Strunz af hensyn til private indsamlere og institutionelle samlinger , fik mineralet systemet og mineralnummer. V / H.10-30 . I "Lapis-systemet" svarer dette også til afsnittet "Gruppeborater" (plane og tetraedriske grupper [B 3 O 5 ] 1- til [B 6 O 10 ] 2- ), hvor borax sammen med diomignit og tincalconit er en uafhængig, men ikke navngivet gruppe.

Den 9. udgave af Strunz's mineralsystematik , som har været gældende siden 2001 og opdateret af International Mineralogical Association (IMA) indtil 2009, tildeler borax til den separate klasse "borater" og der til afdelingen for "tetraborater". Dette er også yderligere opdelt efter typen af krystalstruktur , så mineralet kan findes i henhold til dets struktur i underafdelingen "Island Tetraborate (Neso-Tetraborate)", hvor det er det eneste medlem af den unavngivne gruppe 6.DA .10 .

De systematik mineraler ifølge Dana tildeler borax ligesom de forældede Strunz'sche systematik i almindelige klasse af "carbonater, nitrater og borater" og der i afdelingen for "vandholdige borater med hydroxyl eller halogen ". Her findes han som det eneste medlem af den unavngivne gruppe 04/26/01 inden for underafdelingen af ​​" Vandholdige borater med hydroxyl eller halogen ".

Krystalstruktur

Krystalstruktur af borax

Borax krystalliserer monoklinisk i rumgruppen C 2 / c (rumgruppe nr. 15) med gitterparametrene a  = 11,89  Å ; b  = 10,65 Å; c  = 12,21 Å og β = 106,6 ° og 4 formelenheder pr . celleenhed .Skabelon: værelsesgruppe / 15

Struktur af tetraboratanionen i borax

De anioner borax indeholder tetraborationer ioner, hvori hvert boratom er forbundet til to eller tre (med to atomer) yderligere boronatomer via et oxygen bridge. Desuden er hver boratom mættet til ydersiden af en hydroxylgruppe , således at en formel af [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2- resultater for anionen.

ejendomme

Tetraborosodium heptaoxidhydrat danner de samme forbindelser som dinatriumtetraborat decahydrat i vandig opløsning.

Dehydrering

Ved opvarmning mister den en del af sit krystallisationsvand ved omkring 100 ° C og danner et pentahydrat. Over 400 ° C opnås vandfrit natriumtetraborat.

Sikkerhedsinstruktioner

Borax (natriumtetraborat decahydrat) har CAS -nummer 1303-96-4 . Det er klassificeret som et farligt stof, nedsat fertilitet og som en teratogen anvendelse. For yderligere sikkerhedsinstruktioner og mærkning af farlige stoffer, se natriumtetraborat og borater .

Den gennemsnitlige dødelige dosis (LD 50 -værdi) for borax er angivet som 2 til over 6 gram pr. Kg legemsvægt.

Uddannelse og steder

Borax knold fra Death Valley
Borax, halvt omdannet i pseudomorfoser fra tincalconit til borax

Borax forekommer naturligt i krystallinsk eller massiv form, der ligner anhydrit eller gips, som evaporit , dvs. det opstår, når saltsøer tørrer ud , som derefter også omtales som borax -søer . Desuden kan mineralet også findes som udblomstring i tørre områder eller som sintring ved termiske kilder . Som Begleitminerale forekommer blandt andet calcit , gips, halit , sodavand og andre borater, carbonater og sulfater.

Som en sjælden mineraldannelse kunne borax kun påvises få steder i verden, med omkring 80 lokationer dokumenteret indtil nu (status: 2021).

Borax blev tidligere importeret fra Østindien (som Tinkal) af venetianerne og forfinet (til Borax veneta ). Kendte steder i dag omfatter "Loma Blanca Borat-depotet" (Coranzuli, Jujuy ) og " Tincalayu Mine " (Salta) i Argentina , Salar de Surire i Chile , Salar de Challviri i den bolivianske provins Sur Lípez , Chabyêr Caka saltsø (Tibet) i Kina , den indiske region Ladakh , Larderello i den italienske provins Pisa , Pachuca de Soto i Mexico , borget Sankaya nær Kırka i Tyrkiet , Kerch -halvøen i Ukraine og Boron , Borax -søen , Searles Lake , Death Valley og Calico i Californien (USA).

brug

Som råvare

Borax produceres årligt på verdensplan i megatonområdet og er et vigtigt råmateriale til produktion af borsyre , til ekstraktion af borater og perborater samt andre borforbindelser . I dag udvindes borax næsten udelukkende fra boraxmineralkernen, der har mindre krystallinsk vand .

I industrien og i byggesektoren

Vandfrit borax bruges som tilsætningsstof til let smeltende glasurer (for det meste i frits ) på lavfyret keramik (f.eks. Raku , fajance og andet fajance ), til fremstilling af borosilikatglas og til emaljeproduktion .

Dets anvendelse som flux under lodning af metaller og smedesvejsning er baseret på dens oxidløsenden -effekt.

Borax er lejlighedsvis en bestanddel af gødning og bruges som tilsætningsstof i cement og isolerende materialer.

Borax fungerer også som en forebyggende træbeskyttelsesmiddel mod mug og insekter og anvendes i omkring 5 til 20 vægtprocent af den samlede mængde som en flammehæmmer , her primært til cellulose- baserede isolering . I sidstnævnte ansøgning ses dens egenskaber som problematiske i nogle tilfælde, og en reduktion anses for fornuftig. En undersøgelse udført på vegne af det føderale miljøagentur bemærker: "Sammenfattende hedder det, at brugen af ​​borax som flammehæmmer er acceptabel. Da baggrundseksponeringen via mad allerede er så høj, at det daglige tålelige indtag er udmattet, skal det sikres, at brugen af borat som flammehæmmer ikke resulterer i nogen væsentlig yderligere eksponering for mennesker. " Op til en mængde på 8,5 vægtprocent boraksækvivalent eller 5,5 vægtprocent borsyreækvivalent er tilsætningen ikke underlagt erklæring.

I kemi

Talrige metaloxider opløses i boraxsmelten , danner karakteristiske farver og danner efter afkøling en glaslignende perle, boraxperlen . Disse farvninger bruges som bevis på kationer i kationadskillelsesprocessen og er af en foreløbig prøve .

Mens forbrænding af methanol sker med Borax grønne flammefarvning forårsaget af trimethylborat er forårsaget, er en simpel test for methanol.

Derudover bruges borax til bufferopløsninger (borat- og borat-fosfatbuffere) og i borax-karminopløsningen ( Grenachers opløsning ) som farvestof i mikroskopi .

I husholdninger og erhverv

I husholdninger og vaskerier bruges borax i sæbe , i blødgøringsmidler og som udgangsmateriale til ekstraktion af perborater i vaskemidler . Borax bruges i desinfektionsmidler , rengøringsmidler og blegemidler , kosmetiske produkter og som insekticid (til myrfælder ). Salg af borax til private slutbrugere har imidlertid været forbudt i Tyskland siden 1. juni 2009 ved kemikalieforbudsforordningen . Produkter med “borax” i deres mærkenavne er derfor blevet fremstillet uden borax siden.

Som tilsætningsstof til fødevarer har det betegnelsen E 285, men er kun godkendt til ægte kaviar i EU og er fuldstændig forbudt i USA.

Sammen med polyvinylalkohol , destilleret vand og frugtfarve, borax var et basisk stof til fremstilling af den populære legetøj slim .

Medicin

I alternativ medicin sælges borax som et middel mod gigt, knogleskørhed, Alzheimers demens, menopausale symptomer, for at forebygge kræft og for at forbedre mental ydeevne. Der er ingen videnskabelig dokumentation for dette helbredende løfte. Fortalere hævder, at bor er et sporelement, hvis mangel kan føre til eller forværre ovenstående klager.

Kun to borforbindelser er tilladt i kosttilskud i hele EU: borsyre og natriumborat (= natriumtetraborat).

Følgende forbindelser er ikke godkendt i Europa og må ikke anvendes i fødevarer: calciumfructo-borat, borcitrat, bor-aspartat, elementært bor, bor (som borcitrat, bor-aspartat og bor-glycinat-kompleks). Det er uklart i hvilket omfang undersøgelsesresultaterne kan overføres til de borforbindelser, der er godkendt her. Kosttilskud med disse ingredienser importeret fra udlandet kan tilbageholdes af toldmyndighederne.

Federal Institute for Risk Assessment (BfR) anbefaler ikke at indtage mere end 0,5 milligram bor om dagen fra kosttilskud. For nogle produkter på markedet er det daglige forbrug, der anbefales af producenten, allerede i gennemsnit 3 milligram.

Se også

litteratur

  • Georgius Agricola: De Re Metallica. Borax . 1. udgave. Dover Publications, New York 1950, s. 560 ( rruff.info [PDF; 221 kB ; Hentet 21. oktober 2019] Latin: De Re Metallica . 1556. Oversat af Herbert Clark Hoover, Lou Henry Hoover).
  • Johan Gottschalk Wallerius , Johann Daniel Denso : Mineralogi eller mineralrig. Borax . Bergts Christoph Gottlieb Nicolai, Berlin 1750, s. 246–250 ( rruff.info [PDF; 1.8 MB ; adgang til den 21. oktober 2019]).
  • Graeme J. Gainford, Tim Kemmitt, Caleb David Higham: nye vurdering af borax struktur fra laboratorie røntgendata ved 145 K . I: Acta Crystallographica . E64, maj 2008, s. i24 - i25 , doi : 10.1107 / S1600536808010441 (engelsk, forfattere og abstrakt på researchgate.net ).
  • Petr Korbel, Milan Novák: Mineral Encyclopedia (=  Villager Nature ). Udgave Dörfler i Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , s. 133 .

Weblinks

Commons : Borax  - samling af billeder, videoer og lydfiler

Individuelle beviser

  1. ↑ a b Hans Lüschen: Navnene på stenene. Mineralriget i sprogets spejl . 2. udgave. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1 , s. 192 .
  2. ^ Malcolm Back, William D. Birch, Michel Blondieau og andre: Den nye IMA -liste over mineraler - et igangværende arbejde - opdateret: januar 2021. (PDF; 3,4 MB) I: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, Marco Pasero, januar 2021, adgang 5. marts 2021 .
  3. ↑ a b c d e Hugo Strunz , Ernest H. Nickel : Strunz Mineralogical Tables. Kemisk-strukturelt mineralsk klassificeringssystem . 9. udgave. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele og Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , s.  346 .
  4. ↑ a b c Hans Jürgen Rösler : Lærebog i mineralogi . 4. reviderede og udvidede udgave. Tysk forlag for grundindustrien (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3 , s.  724 .
  5. ↑ a b Borax. I: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. National Library of Medicine, adgang 5. marts 2021 .
  6. ↑ a b c David Barthelmy: Borax Mineral Data. I: webmineral.com. Adgang 9. januar 2019 .
  7. ↑ a b c d Borax . I: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (red.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America . 2001 (engelsk, handbookofmineralogy.org [PDF; 69  kB ; adgang til den 21. oktober 2019]).
  8. ↑ a b c d e Borax. I: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, adgang til 5. marts 2021 .
  9. ↑ Borax, der eller das. Duden online, adgang den 10. marts 2021 .
  10. ↑ a b Opslag om natriumtetraborat i GESTIS -stofdatabasen i IFA , adgang 28. maj 2021. (JavaScript kræves)
  11. ↑ Dietlinde Goltz: Undersøgelser om mineralnavnes historie inden for apotek, kemi og medicin fra begyndelsen til Paracelsus. (Matematisk og naturvidenskabelig afhandling, Marburg an der Lahn 1966) Wiesbaden 1972 (= Sudhoffs Archive. Supplement 14), s. 248-252.
  12. ^ John Randolph Spears: Illustrerede skitser af Death Valley og andre boraksørkener på Stillehavskysten . BiblioBazaar, 2008, ISBN 978-0-554-70751-8 , s. 172 .
  13. ↑ Stefan Weiß: Den store Lapis -mineralkatalog. Alle mineraler fra A - Z og deres egenskaber. Status 03/2018 . 7., fuldstændig revideret og suppleret udgave. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
  14. ^ Ernest H. Nickel , Monte C. Nichols: IMA / CNMNC Liste over mineraler 2009. (PDF; 1,82 MB) I: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, januar 2009, adgang 5. marts 2021 .
  15. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Lærebog i uorganisk kemi . 102. udgave. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1108.
  16. ^ Tetraborosodium heptaoxide, hydrat. I: reach-clp-biozid-helpdesk.de. Federal Institute for Occupational Safety and Health , adgang til den 5. marts 2021 .
  17. ↑ Bernd Glassl: REACH -begivenhed "Effekter af kandidatlisten - omkostninger og fordele". I: reach-clp-biozid-helpdesk.de. Federal Institute for Occupational Safety and Health (BAuA) den 11. april 2011, arkiveret fra originalen på September 22, 2018 ; tilgået den 21. oktober 2019 .
  18. ↑ borat Natrium, decahydrat. I: chemcas.com. ChemCAS, adgang 21. oktober 2019 .
  19. ↑ a b c Undersøgelse af håndtering af bor ved vurdering af forurenede steder på vegne af kantonen Aargau, Schweiz. (PDF 430 kB) I: ag.ch. BMG Engineering AG, 22. januar 2013, tilgået 21. oktober 2019 .
  20. ↑ Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. En lærebog på et systematisk grundlag . de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s.  563-564 .
  21. ↑ Antal placeringer for borax. I: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, adgang til 5. marts 2021 .
  22. ↑ Otto Zekert (red.): Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus i Østrig 1570. Udgivet af den østrigske farmaceutforening og Society for the Pharmacy History. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, s.137.
  23. ↑ Liste over steder for boraks i Mineralienatlas og Mindat , adgang til 21. oktober 2019.
  24. ↑ a b 64000 Borax, Tinkal. (PDF 34 kB) I: naturfarben-leipzig.de. Kremer Pigmenter, adgang 21. oktober 2019 .
  25. ↑ Lars Nierobis: Sammenligning af de vigtigste isoleringsmaterialer. I: waermedaemmstoffe.com. 17. august 2007. Hentet 21. oktober 2019 .
  26. ↑ Forurenende Advice Tübingen: Hvad er fordele og ulemper ved forskellige isoleringsmaterialer? ( Memento af 4. marts 2010 i internetarkivet ), åbnet den 23. februar 2010.
  27. ^ André Leisewitz, Hermann Kruse, Engelbert Schramm: Resultater og resuméoversigt om substitution af miljørelevante flammehæmmere . I: Udvikling af vurderingsgrundlag for substitution af miljørelevante flammehæmmere . tape 1 , december 2000, s. 121 ff . ( Umweltbundesamt.de [PDF; 1.7 MB ; adgang til den 21. oktober 2019]).
  28. ^ André Leisewitz, Hermann Kruse, Engelbert Schramm : Resultater og resuméoversigt . I: Udvikling af vurderingsgrundlag for substitution af miljørelevante flammehæmmere . tape 1 , december 2000, s. 1–2 ( Umweltbundesamt.de [PDF; 13 kB ; adgang 21. oktober 2019] Forskningsrapport 20408542 (gammel) 29744542 (ny), miljøforskningsplan for forbundsministeren for miljø, naturbeskyttelse og nuklear sikkerhed, på vegne af det føderale miljøagentur).
  29. ↑ Produktgruppeinformation celluloseisoleringsmaterialer. I: wecobis.de. WECOBIS, adgang til den 21. oktober 2019 (30. ATP i Rådets direktiv 67/548 / EØF om klassificering, mærkning af farlige stoffer, kapitel 2.3.2.4).
  30. ↑ Indtastning af natriumborat -decahydrat (borax) i forbrugeroplysningsdatabasen , adgang til 19. december 2019.
  31. ↑ Ingen udlevering af borax på apoteker. PTA News, 17. november 2008, arkiveret fra originalen den 27. april 2015 ; tilgået den 2. april 2018 .
  32. ^ "Kaiser Borax" indeholder ikke borax. I: orf.at , 8. september 2012, adgang til den 27. oktober 2020.
  33. ↑ Oplysninger om tilsætningsstoffer til fødevarer - E285 Borax. I: zuatzstoffe-online.de. Hentet 21. oktober 2019 .
  34. ^ Uni Bayreuth - Effekteksperimenter: Slime ( Memento fra 27. september 2007 i internetarkivet )
  35. ↑ Borax: det skadelige middel. I: Medizin Transparent , 12. august 2016, tilgået den 29. juni 2021.
  36. ↑ Mirakelvåbenet bor? I: Deutsche Apotheker Zeitung , 15. december 2016, tilgået den 29. juni 2021.
  37. ↑ Borax - Psiram. Hentet 29. juni 2021 .
  38. ↑ Mangel på bor. Hentet 29. juni 2021 .
  39. ↑ Bor: en sundhedsrisiko? Hentet 30. august 2021 .