¿Qué es el Óxido de Boro en Polvo?
El óxido de boro en polvo es un compuesto que consiste en una combinación de boro y oxígeno. Existen varios tipos de óxido de boro, como B2O2, B4O3 y B4O5, pero cuando se menciona el óxido de boro en polvo, generalmente se refiere al trióxido de boro con la fórmula química B2O3. También se conoce como trióxido de boro en polvo, trióxido de diboro y ácido bórico anhidro.
Este compuesto es incoloro, no cristalino y higroscópico. Según la Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo, se clasifica como una sustancia peligrosa y tóxica que requiere ser etiquetada o notificada por su nombre. Además, según la Ley de Promoción de la Gestión de Sustancias Químicas (Ley PRTR), se clasifica como una sustancia química designada de Clase 1.
Usos del Óxido de Boro en Polvo
El óxido de boro en polvo se utiliza en diversas aplicaciones industriales. Por ejemplo, se utiliza como fundente y agente de limpieza en la fabricación de tubos de ensayo, vidrio óptico y otros vidrios especiales. Esto se debe a que el óxido de boro en polvo ofrece ventajas como un punto de fusión más bajo, una mayor resistencia térmica y mecánica, y una mayor resistencia al agua y a los productos químicos.
Además, cuando se combina con pequeñas cantidades de nitruro de boro, el óxido de boro en polvo se utiliza como aglutinante en la fabricación de cerámica. También se emplea como catalizador en diversas aplicaciones, como en la reacción y síntesis de compuestos orgánicos, así como en la producción de ladrillos refractarios.
Propiedades del Óxido de Boro en Polvo
El peso molecular del óxido de boro en polvo es de 69,62 y su número CAS es 1303-86-2. Su punto de fusión es de unos 450 °C y su punto de ebullición de unos 1860 °C. Su gravedad específica es de 2,46 para los cristales y de 1,8 para los no cristales. Se obtiene por deshidratación del ácido bórico (B(OH)3). El ácido bórico (ácido ortobórico) se obtiene tratando el bórax con ácido sulfúrico. El bórax es tetraborato sódico (Na2B4O7) decahidratado.
Otros Datos sobre el Óxido de Boro en Polvo
1. Óxido de Boro en Polvo como Materia Prima para el Vidrio
Vidrio de borosilicato
Los vidrios fabricados a partir de óxido de boro en polvo y dióxido de silicio se conocen como vidrios de borosilicato. Al igual que el silicio, el boro se combina con el oxígeno para formar redes. Los vidrios de borosilicato, que no contienen componentes alcalinos y contienen alúmina (Al2O3), se utilizan como vidrio de sustrato para paneles de cristal líquido.
Vidrio poroso
El óxido de boro en polvo también se utiliza en la producción de vidrio poroso. En la producción de vidrio poroso, se lleva a cabo un tratamiento térmico en el vidrio de la composición adecuada consistente en SiO2-B2O3-Na2O para separar la fase SiO2 de la fase B2O3-Na2O. El tratamiento ácido lixivia la fase B2O3-Na2O y da lugar a un vidrio poroso con una columna vertebral de SiO2. Para obtener vidrios porosos, es necesario utilizar la composición y el tratamiento térmico adecuados, y que se produzca una fase fraccionaria debida a la descomposición espinodal.
2. Síntesis de cerámicas sin Óxido de Boro en Polvo
Un método para la síntesis de polvos cerámicos sin óxido que contienen boro es la reducción térmica del carbono del óxido de boro en polvo. Este método puede utilizarse para obtener, por ejemplo, carburo de boro (B4C), nitruro de boro (BN) y hexaboruro de lantano (LaB6). Al tratarse de una reacción en fase sólida y endotérmica, requiere altas temperaturas.
3. Minerales que contienen Óxido de Boro en Polvo
Además del bórax, las menas que contienen componentes de óxido de boro en polvo son las siguientes. Cada uno de ellos contiene óxido de boro en polvo en diferentes proporciones.
- Caernstone (Na2O, 2B2O3, 4H2O)
- Borita de ceniza de carbón (Na2O, 2B2O3 10H2O)
- Borita de ceniza (Colemanita) (Na2O, 2CaO, 5B2O3, 16H2O)
- Borita (B2O3, 3H2O)
- Borita (5MgO, MgCl2, 7B2O3)
- Piedra Van der Ma (5CaO, 6B2O3, 6H2O)
- Hidroborosita (CaO, MgO, 3B2O3, 6H2O)
- Kotoishi (3MgO-B2O3)
- Piedra Dumbry (CaO-B2O3)
- Piedra Cyberi (5MgO, 2B2O3, 1,5H2O)
- Piedra Rood-Bigg (3MgO, B2O3, FeO, Fe2O3)
El ácido bórico obtenido haciendo reaccionar estos minerales con ácido clorhídrico puede calentarse por encima de 413 K para obtener óxido de boro en polvo. El boro amorfo puede obtenerse añadiendo magnesio al óxido de boro en polvo y calentándolo a unos 1273 K. Para obtener boro amorfo de mayor pureza, el cloruro de boro (BCl3) se obtiene haciendo reaccionar cloro y óxido de boro en polvo con carbono como activador, y calentando después por encima de 1273 K con flujo de hidrógeno.