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Ácido bórico
El ácido bórico o ácido trioxobórico (III) es un
compuesto químico, ligeramente ácido. Es usado como antiséptico, insecticida,
retardante de la llama y precursor de otros compuestos químicos. Es usado
también como agente tampón para regulación del pH. Es además usado como
ingrediente en muchos abonos foliares y conservación de alimentos como el
mariscoaunque es ilegal su uso en la actualidad.
Existe en forma cristalina (polvo de cristales blancos)
que se disuelve fácilmente en agua. Su fórmula química es H3BO3. La forma
mineral de este compuesto se denomina sassolita. Comúnmente se utiliza para
realizar baños pédicos.
Fuentes naturales y descubrimiento
El ácido libre se encuentra nativo en ciertos distritos volcánicos como laToscana, la Islas Eolias y Nevada, emisión, mezcladas con vapor de agua, a partir de las fisuras en el suelo, sino que también se encuentra como componente de muchos minerales - bórax, boracita, boronatrocaicite y colemanita. La presencia de ácido bórico y sus sales se ha observado en el agua de mar. También existe en las plantas y, especialmente, en casi todos los frutos.
El ácido libre se encuentra nativo en ciertos distritos volcánicos como laToscana, la Islas Eolias y Nevada, emisión, mezcladas con vapor de agua, a partir de las fisuras en el suelo, sino que también se encuentra como componente de muchos minerales - bórax, boracita, boronatrocaicite y colemanita. La presencia de ácido bórico y sus sales se ha observado en el agua de mar. También existe en las plantas y, especialmente, en casi todos los frutos.
El ácido bórico lo preparó por primera vez por
Wilhelm Homberg (1652-1715) del bórax, por la acción de ácidos minerales, y se
le dio el nombre de sal sedativum Hombergi ("sal sedante de
Homberg"). Sin embargo boratos, incluido el ácido bórico, se han utilizado
desde la época de los griegos para la limpieza, conservación de alimentos, y
otras actividades.
Preparación
El ácido bórico se pueden preparar por reacción de
bórax (tetraborato sódico decahidrato) con un ácido inorgánico, como el ácido
clorhídrico:
Na2B4O7•10H2O + 2 HCl → 4 B(OH)3 [o H3BO3] + 2 NaCl
+ 5 H2O
También se forma como un subproducto de la
hidrólisis de trihaluros de boro y diborano:
B2H6 + 6 H2O → 2 B(OH)3 + 6 H2
BX3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HX (X = Cl, Br, I)
BX3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HX (X = Cl, Br, I)
Propiedades
El ácido bórico es soluble en agua en ebullición.
Cuando se calienta por encima de 170 °C, se deshidrata, formando ácido metabórico
(HBO2 ):
H3BO3 → HBO2 + H2O
El ácido metabórico es un sólido blanco, cristalino
cúbico y es sólo ligeramente soluble en agua. Funde a aproximadamente 236 °C, y
cuando se calienta por encima de aproximadamente 300 °C se deshidrata más,
formando ácido tetrabórico o ácido pirobórico (H2B4O7):
4 HBO2 → H2B4O7 + H2O
El término ácido bórico a veces puede referirse a
cualquiera de estos compuestos. El calentamiento adicional conduce a trióxido
de boro.
H2B4O7 → 2 B2O3 + H2O
El ácido bórico no se disocia en solución acuosa
como un ácido de Brønsted, pero es un ácido de Lewis que interactúa con las
moléculas de agua para formar iones tetrahidroxiborato, como se confirma
porespectroscopia Raman:
B(OH)3 + H2O B(OH)− 4 + H+ (Ka = 5,8x10−10 mol/L;
pKa = 9,24)
Se forman aniones poliborato a pH 7-10 si la
concentración de boro es mayor que aproximadamente 0,025 mol/L. El más conocido
de ellos es el ion tetraborato, que se encuentra en el mineral bórax:
4 B(OH)−4 + 2 H+ B4O2−7 + 9 H2O
El ácido bórico hace una importante contribución a
la absorción de sonido de baja frecuencia en el agua de mar.
Usos
Medicina
El ácido bórico en polvo se suele vender en las
farmacias sin receta médica; puede ser utilizado como un antiséptico para
quemaduras leves o cortes y a veces se usa en aderezos o pomadas. También se
aplica en una solución muy diluida para el lavado de ojos, para tratar algunos
tipos de otitis externa (infección del oído) en seres humanos y animales o como
una ducha vaginal para tratar la vaginosis bacteriana debido a la alcalinidad
excesiva. Como compuesto anti-bacteriano, el ácido bórico se puede utilizar
como tratamiento para el acné, además sirve de prevención del pie de atleta,
mediante la inserción de polvo en los calcetines o medias. Otro uso es como
conservante en muestras de orina, en algunos países.
Soluciones de ácido bórico utilizado para lavado de
ojos o en la piel erosionada son conocidos por ser especialmente tóxicos para
los recién nacidos, especialmente después de un uso repetido, debido a la lenta
velocidad de eliminación.
Insecticida
El ácido bórico se registró por primera vez en los
EE.UU. como insecticida en 1948 para el control de cucarachas, termitas
hormigas, pulgas, pececillos de plata, y muchos otros insectos. El producto es
generalmente considerado como seguro para usar en cocinas domésticas para
controlar las cucarachas y las hormigas. Actúa como un veneno estomacal que
afecta al metabolismo de los insectos, y el polvo seco es abrasivo para el
exoesqueleto de los insectos.
Conservación
En combinación con su uso como insecticida, el
ácido bórico también previene y destruye la podredumbre húmeda y seca existente
en maderas. Se puede utilizar en combinación con un portador de glicol de
etileno para tratar la madera exterior contra el ataque de hongos e insectos.
Es posible comprar borato impregnados con varillas para la inserción en madera
a través de agujeros de perforación donde se sabe que la humedad y la
acumulación de humedad y sentarse. Está disponible en forma de gel y pasta
inyectable para el tratamiento de putrefacción de la madera afectada sin la
necesidad de reemplazar la madera. Tratamientos de base de concentrados de
borato se pueden utilizar para prevenir la proliferación de mohos, algas y
micelio, incluso en ambientes marinos.
El ácido bórico se añade a la sal en el curado de
pieles de ganado vacuno, pieles de becerro y pieles de oveja. Esto ayuda a
controlar el desarrollo de bacterias y a controlar los insectos.
Lubricación
Las suspensiones coloidales de nanopartículas de
ácido bórico disuelto en aceite de petróleo o vegetal pueden formar un
lubricante notable sobre superficies cerámicas o de metal con un coeficiente de
fricción de deslizamiento que disminuye con el aumento de la presión a un valor
que va desde 0,10 hasta 0,02. Autolubricante H3BO3 películas resultan de una
reacción química espontánea entre las moléculas de agua y B2O3 capas en un
ambiente húmedo. En mayor escala, existe una relación inversa entre el
coeficiente de fricción y la presión de contacto de Hertz inducida por la carga
aplicada.
El ácido bórico se usa para lubricar los tableros
de juego de carrom y de novuss, lo que permite un juego más rápido.
La energía
nuclear
El ácido bórico se utiliza en las centrales
nucleares como un veneno neutrónico para ralentizar la velocidad a la que se
está produciendo la fisión. Las reacciones de fisión en cadena son generalmente
impulsadas por la cantidad de neutrones presentes (como los productos de
fisiones anteriores). El boro natural es 20% de boro-10 y aproximadamente 80%
de boro-11. El boro-10 tiene una alta sección eficaz de absorción de neutrones
a baja energía (térmica).
Mediante la adición de ácido bórico a más del
refrigerante del reactor que circula a través del reactor, la probabilidad de
que un neutrón puede sobrevivir para causar la fisión se reduce. Por lo tanto,
los cambios en la concentración de ácido bórico regulación eficaz de la tasa de
fisión que tiene lugar en el reactor. Este método sólo se utiliza en reactores
de agua presurizada (PWR). El boro también es disuelto en las piscinas de
combustible gastado que contienen barras de uranio gastado. La concentración es
lo suficientemente alta para mantener la multiplicación de neutrones al mínimo.
El ácido bórico se vertió sobre Reactor 4 de la instalación nuclear de
Chernobyl después del accidente para evitar que se produjera otra reacción.
Industrial
El principal uso industrial de ácido bórico es en
la fabricación de monofilamento de fibra de vidrio normalmente se conoce como
fibra de vidrio textil. La fibra de vidrio textil se utiliza para reforzar los
plásticos en aplicaciones que van desde barcos, a tuberías industriales pasando
por tableros de circuitos informáticos.
En la industria de la joyería, el ácido bórico se
utiliza a menudo en combinación con alcohol desnaturalizado para reducir la
superficie de oxidación y la formación de firescale en metales durante las
operaciones de recocido y soldadura.
El ácido bórico se utiliza en la producción de vidrio de las pantallas planas de LCD.
El ácido bórico se utiliza en la producción de vidrio de las pantallas planas de LCD.
En la galvanoplastia, el ácido bórico se utiliza
como parte de algunas fórmulas de propiedad. Una de estas fórmulas conocido
requiere una relación de aproximadamente 1 a 10 de H3 BO3 a NISO4, una porción
muy pequeña de lauril sulfato de sodio y una pequeña porción de H2SO4.
El ácido bórico, se mezcla con bórax (tetraborato
sódico decahidrato) en la relación en peso de 4:5, es altamente soluble en
agua, aunque no son tan soluble separado.12 La solución se utiliza para el
agente retardante al fuego de la madera por impregnación.
También se utiliza en la fabricación de masa
compactada, que contiene un fino polvo de sílice utilizado para la producción
de revestimientos de hornos de inducción y materiales cerámicos.
El ácido bórico es una de las sustancias más comúnmente utilizadas que pueden neutralizar activo ácido fluorhídrico (HF). Su acción consiste en obligar a la libre F− aniones en sales complejas. Este proceso derrotas la extrema toxicidad del ácido fluorhídrico, en particular su capacidad para secuestrar el calcio iónico a partir de suero de la sangre que puede conducir a paro cardiaco y la descomposición ósea; tal caso puede ocurrir por contacto con la piel sólo de menor importancia con HF.
El ácido bórico es una de las sustancias más comúnmente utilizadas que pueden neutralizar activo ácido fluorhídrico (HF). Su acción consiste en obligar a la libre F− aniones en sales complejas. Este proceso derrotas la extrema toxicidad del ácido fluorhídrico, en particular su capacidad para secuestrar el calcio iónico a partir de suero de la sangre que puede conducir a paro cardiaco y la descomposición ósea; tal caso puede ocurrir por contacto con la piel sólo de menor importancia con HF.
El ácido bórico se añade bórax para su uso como
fundente de soldadura por los herreros y herradores.
El ácido bórico, en combinación con aceite de
silicona, se utiliza para la fabricación de Silly Putty.
El ácido bórico, en combinación con otros ochenta productos químicos, se utiliza perforación en Marcellus Shale.
El ácido bórico, en combinación con otros ochenta productos químicos, se utiliza perforación en Marcellus Shale.
Pirotecnia
Se utiliza en pirotecnia para
evitar la reacción de formación de amida entre aluminio y nitratos. Se añade
una pequeña cantidad de ácido bórico a la composición para neutralizar las
amidas alcalinas que pueden reaccionar con el aluminio.
El ácido bórico puede ser
usado como un colorante verde para hacer fuego. Por ejemplo, cuando se disuelve
en metanolse usa popularmente por malabaristas de fuego para crear una llama de
color verde oscuro.
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