Was ist Natriumborat?
Natriumborat ist ein natriumhaltiges Boratmineral.
Natriumborat ist der Gattungsname für eine Reihe verschiedener Verbindungen, darunter Natriumdi-, -tetra-, -penta-, -hexa- und -octaborat. Die gebräuchlichste ist Natriumtetraborat, auch bekannt als Borax.
Es wird nach dem PRTR-Gesetz als Chemikalie der Klasse 1 eingestuft.
Anwendungen von Natriumborat
Natriumborat ist sowohl in wasserfreier als auch in hydratisierter Form erhältlich, doch wird bei der Verwendung häufig die hydratisierte Form verwendet. Natriumtetraborat-Decahydrat, das am häufigsten vorkommt, wird industriell als Roherz für Bor verwendet.
So wird Natriumborat nicht nur zum Glasieren von Glas und Keramik verwendet, sondern kann auch in Reinigungsmitteln, Beizen, Holz- und anderen Konservierungsmitteln, Pestiziden und Insektiziden eingesetzt werden. Es wird auch in hydratisierter Form als Borax für den allgemeinen Gebrauch vertrieben.
Natriumborat kann auch als Düngemittel für das wichtige Spurenelement Bor in Pflanzen und als Strahlenschutzmaterial für Kernreaktoren verwendet werden.
Funktionsweise von Natriumborat
Natriumborat ist bei Raumtemperatur fest. Es ist farblos bis weiß und wird undurchsichtig, wenn es der Luft ausgesetzt wird.
Natriumborat hat eine Mohshärte von 2,5, ein spezifisches Gewicht von 1,7 und eine Löslichkeit von 4,7 g/100 mL in Wasser bei 20 °C. Die chemische Zusammensetzung von Natriumtetraborat, der gebräuchlichsten Form von Natriumborat, ist Na2B4O5(OH)4・8H2O, das ein Dekahydrat von Na2B4O7 ist.
Es ist monoklin und neigt dazu, an der Luft zu verwittern, wobei es sein kristallines Wasser verliert und Tincalconit (Englisch: Tincalconite) bildet, das die Struktur Na2B4O5(OH)4∙3H2O hat.
Weitere Informationen über Natriumborat
1. Wo Natriumborat hergestellt wird
Natriumborat wird häufig an Orten hergestellt, an denen Salzseen ausgetrocknet sind. Im Altertum wurde es aus ausgetrockneten Seen in Tibet nach Europa gebracht, wo es als Rohstoff für Spezialglas und Emaillefarben verwendet wurde.
Darüber hinaus wurden eine Reihe von Produktionsstätten, wie das Death Valley im Westen Amerikas, entdeckt. Gegenwärtig wird es außer in den USA, Russland, der Türkei und Argentinien auch in Italien und Deutschland hergestellt.
2. Reaktion von Natriumborat
Das Bor vernetzt Polymere und eine Gelierreaktion kann genutzt werden. Natriumborat wird häufig zur Herstellung von Schleim in aktuellen wissenschaftlichen Experimenten und in der freien Forschung verwendet.
Wenn Natriumborat mit Glas gemischt wird, kann Borosilikatglas (Englisch: borosilicate glass) hergestellt werden, das resistent gegen Temperaturschocks und chemische Erosion ist. Es kann z. B. als Rohstoff für hitzebeständiges Glas verwendet werden.
3. Anwendungen von Natriumborat
Die Eigenschaften von Natriumborat können in einer Vielzahl von Anwendungen genutzt werden. Insbesondere kann es für die qualitative Analyse und als Glasurauflöser für Keramiken verwendet werden. Natriumborat wird beim Erhitzen auf 350-400 °C wasserfrei und schmilzt bei weiterer Erwärmung bei 878 °C zu einer farblosen, transparenten glasartigen Substanz.
Es kann dann als Schmelzmittel verwendet werden, da es viele Metalloxide schmilzt, die je nach Metall eine bestimmte Farbe aufweisen. Wässrige Lösungen von Natriumborat sind leicht alkalisch und können aufgrund ihrer reinigenden und desinfizierenden Eigenschaften in Reinigungsmitteln und Antiseptika verwendet werden.
Wie Borsäure wird Natriumborat auch zur Reinigung und Desinfektion der Augen verwendet. Außerdem wird Natriumborat fotografischen Silberhalogenid-Entwicklungslösungen als Alkaliregulator zugesetzt.
4. Beispiele für frühere Anwendungen von Natriumborat
Natriumborat wurde verwendet, als das Atomschiff Mutsu aufgrund eines Konstruktionsfehlers im Abschirmring ein Strahlungsleck erlitt. Um Strahlungsbereiche zu identifizieren, wurden mit Natriumborat vermischte Reisblätter als improvisiertes Abschirmungsmaterial verwendet und die Strahlungswerte an verschiedenen Stellen des Reaktorsicherheitsbehälters gemessen.