بوریک اسید

خواص مهم بوریک اسید

اسید بوریک دارای چند ویژگی منحصر به فرد است که آن را برای کاربردهای متنوعی مفید می‌سازد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین خواص اسید بوریک اشاره شده است:

حلالیت – اسید بوریک در آب محلول است. حلالیت آن در آب به دما، PH و غلظت بستگی دارد. در دمای اتاق (25 درجه سانتی‌گراد) حدود 5.7 گرم در لیتر (0.06 مولار) حل می‌شود. با افزایش دما تا 100 درجه سانتی‌گراد، حلالیت آن تا 43.8 گرم در لیتر افزایش می‌یابد. همچنین اسید بوریک به صورت برگشت‌پذیری تفکیک می‌شود که بستگی به PH دارد. در PH اسیدی فرم تفکیک‌نشده و در PH بازی فرم تفکیک‌شده (یون بورات) غالب است. اسید بوریک یک اسید ضعیف با pka حدود 9.2 است. در غلظت‌های پایین (کمتر از 0.01 مولار) حلالیت تقریباً ثابت است، اما در غلظت‌های بالاتر به دلیل تشکیل کمپلکس و رسوب کاهش می‌یابد.

بوریک اسید ویژگی‌های منحصربفردی دارد که آن را برای کاربردهای گوناگون مفید می‌سازد. در زیر برخی خواص کلیدی بوریک اسید آمده است:

حلالیت

بوریک اسید در آب محلول است. در دمای اتاق (۲۵ درجه سانتی‌گراد)، حلالیت بوریک اسید در آب حدود ۵.۷ گرم در لیتر است که معادل غلظت اشباع ۰.۰۶ مولار می‌شود. با افزایش دما، حلالیت بوریک اسید در آب نیز افزایش می‌یابد. در ۵۰ درجه سانتی‌گراد حلالیت حدود ۱۰.۳ گرم در لیتر و در ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد حدود ۴۳.۸ گرم در لیتر است. تفکیک بوریک اسید برگشت‌پذیر است و به تعادل می‌رسد که به PH محلول بستگی دارد. در PH اسیدی، فرم تفکیک‌نشده غالب است و در PH بازی، فرم تفکیک‌شده (یون بورات) شایع‌تر است. pKa بوریک اسید حدود ۹.۲ است، به این معنا که اسید ضعیفی است و فقط تا حدی در PH خنثی تجزیه می‌شود. غلظت محلول نیز بر حلالیت بوریک اسید تأثیر می‌گذارد. در غلظت‌های پایین (کمتر از ۰.۰۱ مولار) حلالیت بوریک اسید نسبتاً ثابت است و روند مشابه دما و PH را دنبال می‌کند. اما در غلظت‌های بالاتر، حلالیت به دلیل تشکیل کمپلکس و رسوب کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، در غلظت ۰.۱ مولار، به دلیل تشکیل کمپلکس با مولکول‌های آب، حلالیت بوریک اسید در آب به حدود ۳.۶ گرم در لیتر کاهش می‌یابد.

اسیدیته

بوریک اسید یک اسید بسیار ضعیف است که در محلول‌های آبی تنها می‌تواند یک پروتون (H+) از هر مولکول خود را آزاد کند. مقدار pKa آن 9.24 می‌باشد که نشان‌دهنده اسیدیته بسیار پایین آن در آب است. اسیدیته کم بوریک اسید به دلیل توانایی محدود آن در واکنش با مولکول‌های آب و تشکیل آنیون تتراهیدروکسی بورات (B(OH)4-) به عنوان یک باز مزدوج است.

در محلول‌های آبی، بوریک اسید عمدتاً به صورت مولکول‌های تفکیک‌نشده (H3BO3) وجود دارد، اما در شرایط خاص می‌تواند به صورت آنیون‌های اسید بوریک (H2BO3-) و آنیون‌های بورات (BO3-2) نیز یافت شود.

اسیدیته پایین بوریک اسید نقش مهمی در واکنش‌پذیری و کاربردهای آن دارد. مقدار pKa پارامتر مهمی است که بر رفتار اسیدی مولکول تأثیر می‌گذارد؛ هرچه مقدار pKa کمتر باشد، اسید قوی‌تر است.

با توجه به PKa حدود 9.24، بوریک اسید در آب اسید بسیار ضعیفی محسوب می‌شود و به راحتی در آب یونیزه نشده و یون‌های H+ تولید نمی‌کند. اسیدیته آن نیز بسته به PH محلول متفاوت است؛ در PHهای پایین بیشتر به صورت مولکولی و در PHهای بالا به صورت آنیونی یافت می‌شود. با افزایش PH، غلظت آنیون‌های اسید بوریک و بورات افزایش می‌یابد و در PHهای خیلی بالا این آنیون‌ها بسیار رایج هستند.

کاربردهای مهم اسید بوریک:

اسید بوریک، ترکیبی شیمیایی چندمنظوره است که در صنایع گوناگون مانند پزشکی، کشاورزی و تولید، کاربردهای بسیاری دارد. در ادامه، چند نمونه از کاربردهای رایج اسید بوریک را بررسی می‌کنیم: