Кислота борная
Кислота борная Acidum boricum
H3BOs M. м. 61,83
В промышленности кислоту борную получают из борсодер-жащих минералов (ашарита Mg2B203-H20 и др.) действием на них концентрированной серной кислотой
Полученная таким способом кислота борная загрязнена примесями сульфатов тех элементов, которые сопровождают борсо-держащие породы (сульфаты кальция, магния, алюминия, железа и др.) и требует соответствующей очистки.
Со всеми катионами, кроме щелочных металлов, кислота борная дает труднорастворимые соли.
Щелочные металлы, в зависимости от условий, реагируют с кислотой борной с образованием боратов различного состава, из которых наибольшее значение имеют метабораты типа МеВ02 и двухзамещенные тетрабораты Ме2В407. К последним относится бура Na2B4O7-10H2O, из которой получают кислоту борную для медицинских целей. Для этого горячий раствор буры обрабатывается минеральной кислотой
Чистая кислота борная представляет собой жирные на ощупь, бесцветные, прозрачные чешуйчатые кристаллы или мелкий белый кристаллический порошок без запаха. В холодной воде растворяется плохо, в горячей - хорошо. Растворима в спирте (1 :25) и медленно (1:7) в глицерине. При длительном нагревании до 100"С кислота борная теряет часть воды и переходит в метаборную кислоту.
При более сильном нагревании кислота борная превращается в тетраборную кислоту Н2В4О7 и, наконец, пройдя стадию стекловидной сплавленной массы теряет всю воду и превращается в борный ангидрид.
При растворении в воде все эти соединения снова переходят в борную кислоту.
Для открытия бора в его соединениях существует много реакций разной чувствительности и в основном с органическими реагентами. Наиболее распространенной служит реакция со спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты (во-доотнимающее средство). При этом образуется борноэтиловый эфир, который горит пламенем, окаймленным зеленой каймой.
Эта реакция является фармакопейной. Другим не менее распространенным методом открытия бора в его соединениях является реакция с куркумином, который стал применяться одним из самых первых реагентов на кислоту борную.
Куркумии - органическое вещество, получаемое из экстракта корней куркумы. Представляет собой кристаллическое вещество желто-оранжевого цвета. Растворяясь в водных растворах щелочей, сообщает им красно-корич-йевую окраску, которая при подкислеиии переходит в светло-желтую. Обычно для реакции применяется куркумовая бумажка, представляющая собой обычную фильтровальную бумагу, пропитанную спиртовой настойкой курку-мина и высушенная в помещении, не содержащем паров кислот и аммиака.
Исследуемый раствор кислоты борной наносят на куркумовую бумажку, одновременно добавляя несколько капель хлороводородной кислоты. В кислой среде появляется розовый или буровато-красный цвет в зависимости от концентрации кислоты борной. Если подействовать далее раствором аммиака, возникает зеленовато-черный цвет.
Содержащийся а куркуме желтый краситель куркуминдифе-рулоилметан существует в двух таутомерных формах.
Предполагается, что только таутомер в енольной форме (II) непосредственно вступает в реакцию комплексообразования с бором с образованием окрашенного в красный цвет комплекса - розоцианина.
Эта реакция также рекомендуется ГФ X для открытия бора е его соединениях.
Определению бора с куркумином мешают такие элементы» как железо, молибден, вольфрам и ряд других, реагирующих в тех же условиях с куркумином с образованием подобного цвета комплексов. Мешают этой реакции также окислители, подвергающие куркумин окислению. ГФ X допускает в препарате содержание примесей кальция, железа, тяжелых металлов, мышьяка, сульфатов в количестве, не превышающем эталоны. Чистая борная кислота должна полностью растворяться в горячей воде и спирте.
Среди химических методов количественного определения борной кислоты наибольшее распространение получил метод нейтрализации, основанный на титровании щелочью комплексных соединений борной кислоты с многоатомными спиртами или са-харами.
Кислота борная относится к очень слабым кислотам. Константа диссоциации ее равна Ki = б-10~ш (при 20 °С), в этих условиях точка эквивалентности при титровании кислоты борной щелочью находится при рН 11. В этой области рН трудно найти индикатор, который дал бы резкий переход окраски. С другой стороны, ори действии щелочей на борную кислоту обра-
зуются соли не ортоборндй кислоты Н3ВОя, как это следовало -бы ожидать, а соли тетраборной кислоты H2B407 и в конечной счете соли метаборной кислоты НВ02. Поэтому, если титровать -борную кислоту щелочью, то образующаяся при этом соль метаборной кислоты подвергается гидролизу.
В результате щелочная реакция раствора наступает значительно ранее достижения эквивалентной точки. Вследствие этих лричин непосредственное титрование кислоты борной щелочью с необходимой точностью почти невозможно. Чтобы усилить кислотные свойства кислоты борной используют ее способность реагировать с многоатомными спиртами или сахарами (глицерин, маннит, дульцит, сорбит и др.) с образованием комплексных соединений с более сильными кислотными свойствами, чем сама борная кислота.
Эти соединения можно с необходимой точностью титровать щелочью в присутствии фенолфталеина.
Состав и свойства глицероборного комплекса изучены лучше, чем маннитоборных комплексов, поэтому ГФ X рекомендует использовать при титровании глицерин.
Преобладающей формой глицероборного комплекса в растворе считается НВ Gl2 (где НВ - условное обозначение борной кислоты, a G1 - остаток глицерина), который титруется ггидроксидом натрия, как одноосновная кислота.
Полученная соль может подвергаться гидролизу, вследствие "чего среда становится щелочной, и поэтому эквив'алентная точ-зса достигается раньше, чем это должно быть. Учитывая это, в титрованную смесь к концу титрования добавляют глицерин. Если при этом розовое окрашивание не исчезает, это говорит о том, что окраска вызвана избытком титранта, а не гидролизом. Если окраска исчезает, следует еще добавить глицерина и продолжать титрование.
При количественном определении кислоты борной следует брать для растворения "навески свежепрокипяченную воду, лишенную диоксида углерода. Раствор гидроксида натрия, при-
меняемый для титрования, также должен быть свободен от карбонатов, так как диоксид углерода может влиять на изменение окраски фенолфталеина.
Кислоту борную следует титровать при комнатной температуре, так как комплекс кислоты борной с глицерином может разрушаться при более высокой температуре.
Кислота борная обладает антисептическими свойствами и на этом основано ее применение в медицине. Применяется она в виде 2-3% растворов для полоскания горла, в мазях и присыпках; 1-2% водные растворы ее применяются в глазной практике. Кислота борная использовалась ранее для консервирования пищевых продуктов, но теперь это запрещено, так как установлено, что соединения бора ядовиты.
Особых условий хранения для кислоты борной не требуется.
27.06.2015