Πώς κατασκευάζεται το βορικό οξύ;
1. Από το βόραξ (na₂b₄o₇ · 10h₂o)
Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος, καθώς η Borax είναι άμεσα διαθέσιμη και σχετικά φθηνή. Η διαδικασία περιλαμβάνει την αντίδραση του βόραξ με ισχυρό οξύ, όπως το θειικό οξύ ή το υδροχλωρικό οξύ:
* αντίδραση: Na₂b₄o₇ · 10h₂o + 2h₂so₄ + 5h₂o → 4hbo₃ + na₂so₄ + 10h₂o
* διαδικασία: Το Borax διαλύεται σε ζεστό νερό και στη συνέχεια το οξύ προστίθεται αργά, ενώ αναδεύεται. Η αντίδραση παράγει βορικό οξύ, το οποίο κατακρημνίζεται από το διάλυμα ως λευκοί κρύσταλλοι. Οι κρύσταλλοι στη συνέχεια φιλτράρονται, πλένονται και ξηραίνονται για να ληφθούν το τελικό προϊόν.
Πλεονεκτήματα:
* Το Borax είναι άμεσα διαθέσιμο και φθηνό.
* Η διαδικασία είναι σχετικά απλή και απλή.
* Μπορεί να ληφθεί βορικό οξύ υψηλής καθαρότητας.
Μειονεκτήματα:
* Η χρήση ισχυρών οξέων μπορεί να είναι επικίνδυνη.
* Η διαδικασία δημιουργεί μια σημαντική ποσότητα λυμάτων, η οποία πρέπει να αντιμετωπιστεί.
2. Από το Borates (π.χ. colemanite)
Το ColeManite (Ca₂b₆o₁₁ · 5h₂o) είναι μια άλλη κοινή πηγή βορικού οξέος. Αντιμετωπίζεται με θειικό οξύ, παρόμοιο με τη μέθοδο Borax:
* αντίδραση: Ca₂b₆o₁₁ · 5h₂o + 4h₂so₄ + 10h₂o → 6hbo₃ + 2caso₄ · 2h₂o
* διαδικασία: Το ColeManite είναι αλεσμένο και στη συνέχεια αναμιγνύεται με θειικό οξύ σε έναν αντιδραστήρα. Η αντίδραση παράγει βορικό οξύ και γύψο (caso₄ · 2h₂o). Το βορικό οξύ στη συνέχεια διαχωρίζεται από τον γύψο με διήθηση και περαιτέρω καθαρισμό.
Πλεονεκτήματα:
* Το ColeManite είναι ένα σχετικά άφθονο ορυκτό.
* Η διαδικασία είναι σχετικά απλή και αποτελεσματική.
Μειονεκτήματα:
* Η χρήση ισχυρών οξέων είναι επικίνδυνη.
* Η διαδικασία δημιουργεί μια σημαντική ποσότητα γύψου ως υποπροϊόν.
3. Άμεση σύνθεση από το βόριο
Το βορικό οξύ μπορεί να συντεθεί απευθείας από το στοιχειακό βόριο αντιδρώντας το με νερό και οξυγόνο:
* αντίδραση: 4B + 6H₂O + 3O₂ → 4H₃BO₃
* διαδικασία: Η σκόνη βορίου αναμιγνύεται με νερό και εκτεθειμένεται σε οξυγόνο. Η αντίδραση παράγει βορικό οξύ. Αυτή η μέθοδος είναι λιγότερο συνηθισμένη λόγω του υψηλού κόστους του βορίου.
Πλεονεκτήματα:
* Μπορεί να ληφθεί βορικό οξύ υψηλής καθαρότητας.
Μειονεκτήματα:
* Το κόστος του βορίου είναι υψηλό.
* Η διαδικασία είναι πολύπλοκη και απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό.
4. Από άλλες πηγές:
Το βορικό οξύ μπορεί επίσης να ανακτηθεί ως υποπροϊόν άλλων βιομηχανικών διεργασιών, όπως η παραγωγή βόξου ή άλλων ενώσεων βορίου.
Ανεξάρτητα από τη χρησιμοποιούμενη μέθοδο, το τελικό βορικό οξύ που παράγεται τυπικά καθαρίζεται με ανακρυστάλλωση. Αυτό περιλαμβάνει τη διάλυση του ακατέργαστου βορικού οξέος σε ζεστό νερό και στη συνέχεια ψύχεται αργά το διάλυμα, επιτρέποντας στο βορικό οξύ να κρυσταλλωθεί. Οι κρύσταλλοι στη συνέχεια φιλτράρονται, πλένονται και ξηραίνονται για να ληφθούν το τελικό προϊόν.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η διαδικασία κατασκευής για το βορικό οξύ μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τη συγκεκριμένη πηγή βορίου και την επιθυμητή καθαρότητα του τελικού προϊόντος.
