Βορικό οξύ

Το βορικό οξύ έχει τον χημικό τύπο H3BO3, που σημαίνει υδροβόριο. Το βορικό οξύ είναι ένα χημικό μόριο που έχει όξινο χαρακτήρα. Μεταξύ των συστατικών του στοιχείων είναι τέσσερα άτομα οξυγόνου, ένα στοιχειακό φώσφορο και τρία στοιχειώδη άζωτο (Ν). Αν και είναι ένα ασθενές οξύ από άποψη δραστικότητας, έχει αντιιικά, αντιμυκητιακά και αντισηπτικά χαρακτηριστικά που είναι ευεργετικά. Το βορικό οξύ είναι πολύ διαλυτό στο νερό και δεν έχει διακριτική οσμή, ενώ το θειικό οξύ έχει. Υπό κανονικές συνθήκες, υπάρχει είτε ως άχρωμος κρύσταλλος είτε ως λευκή σκόνη, με το πρώτο να είναι το πιο κοινό.

Παρασκευάζεται με αντίδραση βόρακα με υδροχλωρικό οξύ σε δοχείο αντίδρασης. Ο Wilhelm Homberg πιστώνεται ότι ήταν ο πρώτος άνθρωπος που παρήγαγε με επιτυχία βορικό οξύ σε εργαστηριακό περιβάλλον. Το βορικό οξύ χρησιμοποιείται ευρέως ως αντισηπτικό για τη θεραπεία μικρών κοψιμάτων και εγκαυμάτων και έχει μακρά ιστορία επιτυχίας. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή φαρμακευτικών επιδέσμων και αλοιφών.

Χαρακτηριστικές ιδιότητες του βορικού οξέος

Η χημική ένωση βορικό οξύ υπάρχει ως λευκό, κρυσταλλικό στερεό σε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης (STP). Είναι μέτρια διαλυτό στο νερό υπό αυτές τις συνθήκες. Η διαλυτότητα του H3BO3 στο νερό καθορίζεται από τη θερμοκρασία του νερού. Χρειάζονται 57 γραμμάρια βορικού οξέος για να διαλυθούν σε ένα λίτρο νερού στους 25 βαθμούς Κελσίου, σύμφωνα με τα δεδομένα διαλυτότητας. Η διαλυτότητα αυτής της ένωσης στο νερό αυξάνεται σε περίπου 275 γραμμάρια ανά λίτρο όταν το νερό θερμαίνεται στους 100 βαθμούς Κελσίου, σύμφωνα με τους ερευνητές. Αξίζει επίσης να σημειωθεί το γεγονός ότι το βορικό οξύ είναι οριακά διαλυτό στην πυριδίνη και μόνο ελαφρά διαλυτό στην ακετόνη. Το βορικό ανιόν είναι η συζευγμένη βάση του οξέος βορικού οξέος.

Είναι ευρέως γνωστό ότι η οξύτητα των διαλυμάτων βορικού οξέος αυξάνεται όταν χρησιμοποιούνται πολυόλες που περιέχουν cis-γειτονικές διόλες (όπως η μαννιτόλη και η γλυκερόλη). Σύμφωνα με τις τρέχουσες γνώσεις, η τιμή του pK του B(OH)3 μπορεί να ποικίλλει κατά πέντε τάξεις μεγέθους (από 9 έως 4) ανάλογα με τη συγκέντρωση της μαννιτόλης που χρησιμοποιείται.

Διάφορες εφαρμογές του βορικού οξέος

Βιομηχανική

Η κύρια βιομηχανική εφαρμογή του βορικού οξέος είναι στην παραγωγή υαλοβάμβακα μονόινα, η οποία είναι επίσης γνωστή ως υφασμάτινη υαλοβάμβακα σε ορισμένους κύκλους. Το υφασμάτινο υαλοβάμβακα χρησιμοποιείται για την ενίσχυση των πλαστικών σε ποικίλες εφαρμογές, όπως σκάφη, βιομηχανικοί αγωγοί και πλακέτες κυκλωμάτων υπολογιστών, μεταξύ άλλων.

Το βορικό οξύ χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία κοσμημάτων, σε συνδυασμό με μετουσιωμένη αλκοόλη, για τη μείωση του σχηματισμού επιφανειακής οξείδωσης και πυρκαγιάς στα μέταλλα κατά τη διάρκεια των διαδικασιών ανόπτησης και συγκόλλησης.

Το βορικό οξύ χρησιμοποιείται στην κατασκευή του γυαλιού που χρησιμοποιείται σε επίπεδες οθόνες LCD για την εμφάνιση εικόνων στην οθόνη.

Ιατρικά

Το βορικό οξύ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντισηπτικό για ελαφρά εγκαύματα ή κοψίματα, και χρησιμοποιείται επίσης σε πολλά αλοιφές και επιδέσμους, όπως βορακικό χνούδι, που προορίζονται για εξωτερική εφαρμογή. Το βορικό οξύ χορηγείται τοπικά ως πλύση ματιών σε πολύ αραιό διάλυμα. Εκτός από τη θεραπεία της βακτηριακής κολπίτιδας που προκαλείται από υπερβολική αλκαλικότητα, το αραιό βορικό οξύ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία της καντιντίασης που προκαλείται από non-albicans candida στο κολπικό ντους. Το αντιβακτηριακό χημικό βορικό οξύ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως θεραπεία ακμής λόγω των αντιμικροβιακών του ιδιοτήτων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την πρόληψη του ποδιού ενός αθλητή βάζοντας πούδρα στις κάλτσες ή τις κάλτσες πριν τις φορέσει. Η θεραπεία για ορισμένους τύπους εξωτερικής ωτίτιδας (λοίμωξη του αυτιού) σε ανθρώπους και ζώα μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση ποικίλων σκευασμάτων.

Εντομοκτόνο

Το βορικό οξύ καταγράφηκε για πρώτη φορά ως εντομοκτόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1948 και έκτοτε έχει χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο των κατσαρίδων, των τερμιτών, των μυρμηγκιών της φωτιάς, των ψύλλων, των ασημόψαρων και μιας ποικιλίας άλλων εντόμων. Το προϊόν θεωρείται ευρέως ως ασφαλές για χρήση σε οικιακές κουζίνες για τον έλεγχο των κατσαρίδων και των μυρμηγκιών, σύμφωνα με τον κατασκευαστή. Χρησιμεύει ως γαστρεντερική τοξίνη, βλάπτοντας τον μεταβολισμό των εντόμων και η ξηρή σκόνη είναι λειαντική στους εξωσκελετούς των εντόμων, προκαλώντας τους να θρυμματίζονται.

Πυρηνική ενέργεια 

Το βορικό οξύ χρησιμοποιείται ως δηλητήριο νετρονίων σε ορισμένες εγκαταστάσεις πυρηνικής ενέργειας. ωστόσο δεν χρησιμοποιείται ευρέως. Το βόριο στο βορικό οξύ μειώνει την πιθανότητα θερμικής σχάσης απορροφώντας ένα μικρό αριθμό θερμικών νετρονίων κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Οι αλυσιδωτές αντιδράσεις σχάσης συνήθως οδηγούνται από την πιθανότητα τα ελεύθερα νετρόνια να οδηγήσουν σε σχάση, η οποία διέπεται από τις υλικές και γεωμετρικές παραμέτρους του αντιδραστήρα και καθοδηγούνται από την πιθανότητα τα ελεύθερα νετρόνια να οδηγήσουν σε σχάση. Το φυσικό βόριο αποτελείται από περίπου 20% ισότοπα βορίου-10 και 80% βορίου-11, με το βόριο-10 να αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του στοιχείου. Το Boron-10 έχει μεγάλη διατομή για την απορρόφηση νετρονίων χαμηλής ενέργειας (θερμικής), καθιστώντας το καλό υποψήφιο για πυρηνική σύντηξη. Είναι δυνατό να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα ένα νετρόνιο να προκαλέσει σχάση αυξάνοντας τη συγκέντρωση βορικού οξέος στο ψυκτικό υγρό του αντιδραστήρα.

Πυροτεχνήματα

Το βόριο χρησιμοποιείται στην πυροτεχνία για να αποτρέψει το σχηματισμό αμιδίων από την αλληλεπίδραση μεταξύ αλουμινίου και νιτρικών αλάτων, που διαφορετικά θα συνέβαινε. Είναι απαραίτητο να συμπεριληφθεί μια μικρή ποσότητα βορικού οξέος στη σύνθεση προκειμένου να εξουδετερωθούν τα αλκαλικά αμίδια που ενδέχεται να αντιδράσουν με το αλουμίνιο.

Το βορικό οξύ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να χρωματίσει το πράσινο της φωτιάς αναμειγνύοντάς το με μια χρωστική. Για παράδειγμα, όταν διαλύεται σε μεθανόλη, χρησιμοποιείται συνήθως από ταχυδακτυλουργούς και πυροσβέστες για να παράγουν μια βαθυπράσινη φλόγα που είναι πολύ πιο ισχυρή από τη φλόγα του θειικού χαλκού όταν περιστρέφεται.

Γεωργία

Το βορικό οξύ χρησιμοποιείται στη θεραπεία και πρόληψη της ανεπάρκειας βορίου στους φυτικούς ιστούς. Εκτός από αυτό, χρησιμοποιείται επίσης για τη συντήρηση δημητριακών όπως το ρύζι και το σιτάρι.

Συμπέρασμα

Τα διαλύματα βορικού οξέος σε πολύ αραιές συγκεντρώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πλύση ματιών. Λόγω των αντιβακτηριακών του ιδιοτήτων, το βορικό οξύ έχει βρεθεί ότι είναι αρκετά αποτελεσματικό στη θεραπεία της ακμής στους ανθρώπους. Μπορεί επίσης να ξεσκονιστεί σε κάλτσες και παπούτσια για να αποτρέψει το πόδι ενός αθλητή όταν είναι σε μορφή σκόνης, κάτι που είναι ένα άλλο πλεονέκτημα της χρήσης του. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι εάν ληφθεί ή εισπνευστεί σημαντική ποσότητα βορικού οξέος, μπορεί να είναι δηλητηριώδες. Εκτός από αυτό, η παρατεταμένη έκθεση σε αυτό για μεγάλο χρονικό διάστημα μπορεί επίσης να προκαλέσει σημαντική βλάβη στα νεφρά.

Ως εκ τούτου, ο ενεργός ατομικός αριθμός αυτής της ένωσης είναι 36, που είναι ίσος με τον ατομικό αριθμό του κρυπτόν(36).