摘要：介紹了四水八硼酸鈉的物化性質(zhì)和主要生產(chǎn)方法，對我國四水八硼酸鈉的生產(chǎn)與應(yīng)用狀況進行了敘述，對未來發(fā)展趨勢做了簡要分析。

　　四水八硼酸鈉是重要的精細硼化物之一，近幾年來市場比較活躍，生產(chǎn)發(fā)展較快，受到行業(yè)關(guān)注。目前，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)方面，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究的深入，其應(yīng)用領(lǐng)域必將得到進一步拓展，四水八硼酸鈉將成為我國硼化物產(chǎn)品體系的重要組成部分。

　　●四水八硼酸鈉的物化性質(zhì)

　　四水八硼酸鈉，化學(xué)式Na2B8O13·4H2O，相對分子質(zhì)量412.488，粉狀非晶態(tài)微粒，速溶于水。該產(chǎn)品由硼酸鈉的水合物及其他原料改性而成，是硼酸鹽的聚合物。含硼量高，B元素理論含量20.967％，實際含量20％～21.5％。極易溶于水。在0℃為4.2g/100ml水，50℃時為41g/100ml水，100℃時為74g/100ml水。

　　為了進一步了解它的性質(zhì)，曹明等用掃描電子顯微鏡分析了它的結(jié)構(gòu)，并研究了其水溶液濃度在0.01～0.28g/ml時的PH值。

　

　　從圖1電鏡照片可以看出四水八硼酸鈉顆粒比較均勻細小。從圖2可以看出20℃時四水八硼酸鈉水溶液的PH值，在濃度為0.2g/ml時為7.03，0.24g/ml達到飽和狀態(tài)后基本控制在6.87左右。可見，它的水溶液PH比較穩(wěn)定，變化范圍很小。

　　●四水八硼酸鈉的生產(chǎn)方法

　　生產(chǎn)四水八硼酸鈉的方法主要為硼砂、硼酸聚合法，其它還有氫氧化鈉法，各種生產(chǎn)方法的設(shè)備基本相同?；瘜W(xué)反應(yīng)式分別為：

　　以十水硼砂為原料：

　　　　 Na2B8O7·10H2O+4H3BO3= Na2B8O13·4H2O+12H2O

　　以五水硼砂為原料：

Na2B8O7·5H2O+4H3BO3= Na2B8O13·4H2O+7H2O

　　以氫氧化鈉為原料：

　　 2NaOH+8H3BO3= Na2B8O13·4H2O+9H2O

　　十水硼砂學(xué)名十水四硼酸二鈉，分子式Na2B4O7·10H2O，外觀為半透明結(jié)晶體或白色結(jié)晶粉末，無嗅，味咸，在空氣中易風(fēng)化。含B元素11.34％。60℃失去8個結(jié)晶水，350℃～400℃而失去全部結(jié)晶水而成無水鹽。十水硼砂易溶于水和甘油，不溶于乙醇和酸，水溶液呈弱酸性。

用于生產(chǎn)四水八硼酸鈉的十水硼砂，對純度要求比較高，目前國產(chǎn)十水硼砂使用比較困難。

　　五水硼砂學(xué)名五水四硼酸二鈉，分子式Na2B4O7·5H2O，外觀為白色結(jié)晶狀粉末。含B元素14.84％。122℃開始失去結(jié)晶水而成無水物，其他性能同十水硼砂。

　　五水硼砂與十水硼砂的用途基本相同，只是在其化學(xué)組成中少了5mol的結(jié)晶水，因此具有優(yōu)良的運輸與儲存性能，使用也比較方便。

硼酸，分子式H3BO3，分子量61.83。外觀為白色粉末狀結(jié)晶，或三斜軸面的鱗片狀帶光澤結(jié)晶。無嗅，有滑膩手感，溶于水、乙醇等。在水中的溶解度隨溫度的升高而增大，水溶液呈弱酸性。70℃～100℃時逐漸脫水成偏硼酸，150℃～160℃時成焦硼酸，300℃時則轉(zhuǎn)化為B2O3。

硼酸用于四水八硼酸鈉的生產(chǎn)，對純度也有較高要求。目前我國一步法生產(chǎn)的硼酸難以滿足工藝需要。

　　氫氧化鈉俗稱火堿，分子式NaOH,相對分子質(zhì)量40.01，熔點318.4℃，沸點1390℃。純的無水氫氧化鈉為白色半透明，結(jié)晶狀固體。氫氧化鈉極易溶于水，溶解度隨溫度的升高而增大，溶解時能放出大量的熱。它的水溶液有澀味和滑膩感，溶液呈強堿性，具備堿的一切通性。市售燒堿有固態(tài)和液態(tài)兩種：純固體燒堿呈白色，有塊狀、片狀、棒狀、粒狀，質(zhì)脆；純液體燒堿為無色透明液體。

　　用于生產(chǎn)四水八硼酸鈉的氫氧化鈉應(yīng)符合GB 5175-85標準。

　　四水八硼酸鈉的質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：

項目	要求
純 度，％，≥	99
單質(zhì)硼，％	20％～20.5%
氧化硼，％	67
氧化鈉，％	14.5
干燥失重，％，≤	17.5
水不溶物，％，≤	1
細度	325目80％通過
PH值	7-8.5
溶解性	冷水中快速溶解

　　●四水八硼酸鈉的生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀

　　在我國市場上流通的四水八硼酸鈉產(chǎn)品初期幾乎全部為進口產(chǎn)品，主要有美國的速樂硼、意大利的富利硼等。2003年，安徽省土肥總站與安徽省肥料總公司共同開發(fā)出了四水八硼酸鈉生產(chǎn)工藝，并率先在國內(nèi)實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)。產(chǎn)品純度、溶解性能達到了進口產(chǎn)品標準，該工藝于2007年5月獲得了發(fā)明專利。2006年，保定市金洋生物肥料廠也成功開發(fā)出“優(yōu)質(zhì)聚合硼”(四水八硼酸二鈉)，單質(zhì)硼含量高達20.5％，生產(chǎn)能力達到年產(chǎn)3000t的水平。目前，在山東、青海、新疆等地，一些投資商紛紛立項開發(fā)四水八硼酸鈉產(chǎn)品，預(yù)計兩年內(nèi)國內(nèi)四水八硼酸鈉總產(chǎn)能將達到1萬t。

　　四水八硼酸鈉主要應(yīng)用在以下幾個方面：

　　1、農(nóng)業(yè)：在我國，四水八硼酸鈉98％被用作硼肥。硼是植物生長所必需的營養(yǎng)元素之一，在植物生長發(fā)育中有非常重要的作用。施用硼肥，能有效補充硼元素，解決農(nóng)作物花而不實的現(xiàn)象，提高產(chǎn)量，同時可防止農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生。它對油菜、小麥、棉花、果樹等有明顯的增產(chǎn)效果。四水八硼酸鈉作為硼肥使用，具有水溶性好、用量少、植物吸收利用率高、土壤殘留少等特點。它的水溶液呈中性，幾乎可以和所有農(nóng)藥混合，直接用于葉面噴施。對促進農(nóng)業(yè)高產(chǎn)起到了積極作用。另外，它還可用作除莠劑。

　　2、其他行業(yè)：在 日用化學(xué)工業(yè)、涂料、文物保護和醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，用四水八硼酸鈉處理過的木材可以防止所有主要木腐菌對細木工構(gòu)件和房屋行架的侵蝕，也可以 抵抗家天牛、家具竊蠢和粉蠢等幼蟲對木材的破壞。用于木材的防蟲劑種類很多，但綜合評價殺蟲效力、對人畜的毒害、成本、使用的方便程度等諸多因素，最佳的 木材防蟲劑為四水八硼酸鈉。用四水八硼酸鈉處理的木材表面潔凈，無刺激性氣味，對人畜和環(huán)境無危害，對處理過的木材再進行加工時，無需專門防護。由于四水 八硼酸鈉的pH值接近中性，對木材的酸堿性質(zhì)無影響，處理后不改變材色，不改變木材的力學(xué)強度，便于著色、油漆與膠合。

　　作為一種環(huán)保型防腐劑，四水八硼酸鈉具有良好的抑菌性能，不僅抗細菌，而且用量很少即可取得較好的抑菌效果，安全性好，沒有毒性和刺激性。與大多數(shù)原料相 容，不改變最終產(chǎn)品的顏色。這些優(yōu)點使它在一些墻面涂料、文物的保護以及醫(yī)藥方面都有特殊的用途。有人研究了單獨用四水八硼酸鈉來保護木質(zhì)文物，適當?shù)臐?度基本不影明其強度和外觀。研究表明：低于10%質(zhì)量濃度的四水八硼酸鈉可以治療一些皮膚病，不會影明人體皮膚。另外，四水八硼酸鈉還成為阻燃材料、結(jié)構(gòu)材料的重要成分之一。

　　此外，四水八硼酸鈉含水適中，B2O3含量高，較五水硼砂高出43個 百分點，具有更為優(yōu)良的運輸和儲存性能。應(yīng)用于高硼硅酸鹽玻璃行業(yè)具有比五水硼砂更強的優(yōu)勢。近幾年來，我國高硼硅酸鹽玻璃行業(yè)在原料上受制于國外資源， 由于五水硼砂供應(yīng)不足，一些生產(chǎn)線面臨著停產(chǎn)的壓力。因此，以四水八硼酸鈉代替五水硼砂可有效緩解我國高硼硅酸鹽玻璃行業(yè)的困難。從這個角度看，其在工業(yè) 上的應(yīng)用前景比在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用更廣闊。但是，我國目前四水八硼酸鈉產(chǎn)量很低，市場上流通的產(chǎn)品多以農(nóng)業(yè)為目標，專用性較強。因此，不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域， 對該產(chǎn)品的發(fā)展具有深遠影響。

　　●展望

　　近年來，科技領(lǐng)域在它的生產(chǎn)與應(yīng)用方面做了大量的研究工作。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，國民經(jīng)濟建設(shè)對四水八硼酸鈉的需求量也將不斷增長。大力發(fā)展四水八硼酸鈉的 生產(chǎn)，可以滿足農(nóng)業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、涂料、文物保護、醫(yī)藥衛(wèi)生、特種玻璃、冶金、采礦、電鍍等行業(yè)的需要。四水八硼酸鈉含B2O3高達67％，和五水硼砂相比，其優(yōu)良的儲運性能更加引人關(guān)注，在工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。隨著應(yīng)用研究的深化與應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，市場對四水八硼酸鈉的需求必將快速增長。發(fā)展四水八硼酸鈉的生產(chǎn)，必將帶來更大的經(jīng)濟效益和社會效益?！灸详枛|方應(yīng)用化工研究所】

　　參考文獻：

　　1、曹明等《八硼酸鈉評述》，《今日科苑》2008.08。

　　2、田杰《一種新型速溶硼肥的研制與應(yīng)用》，《安徽農(nóng)學(xué)通報》2007.13（23）