اسید بوریک چیست؟
اسید بوریک با نام هیدروژن بورات نیز شناخته می شود. اسید بوریک ترکیبی معدنی است و در محیط های طبیعی موجود می باشد. به صورت طبیعی اسید بوریک، در دامنه ی کوه های آتشفشانی، خاک گیاهان و برخی از مواد غذایی نیز یافت می شود.اسید بوریک (بوریک اسید) یک ترکیب شیمیایی با فرمول H₃BO₃ است. این ماده شیمیایی شامل اتم‌های بور، هیدروژن و اکسیژن می‌باشد. اسید بوریک به صورت محلول بی‌رنگ یا مایل به سفید و شفاف در ظروف مختلف تجاری یافت می‌شود.
ویژگی‌های مهم اسید بوریک شامل گرانوله بودن، گریز از آتش، ویژگی‌های ضد باکتریال و خنثی کنندگی، و خاصیت گریزان از آب می‌شوند. این ماده در صنایع مختلف از جمله صنعت سرامیک‌سازی، صنایع شیمیایی، داروسازی، و حتی در برخی محصولات بهداشتی و آرایشی استفاده می‌شود.
همانطور که اشاره کردیم اسید بوریک در مواد غذایی و میوه ها نیز وجود دارد. به عنوان مثال در سیب مقدار ۲.۳۸ تا ۲.۷۳ mg/kg اسید بوریک وجود دارد.میزان اسید بوریک موجود در بادام ۲۳ mg/kg می باشد.
تاریخچه اسید بوریک
استفاده از بور در ترکیبات شیمیایی به دلیل ویژگی‌های خاص آن، به ویژه در زمینه‌هایی مانند شیشه و داروسازی، قدیمی است. با این حال، ترکیبات بوریک به عنوان یک دسته از ترکیبات بور، به مرور زمان و با پیشرفت شیمی تجربی، بهتر شناخته شدند.اولین بار که اسید بوریک به شکل خالص جدا شد، در سال ۱۷۰۲ توسط شیمیدانی هلندی انجام شد. در قرن ۱۹، استخراج اسید بوریک از معادن بورا به صورت صنعتی شروع شد.
سید بوریک در علوم طبیعی و شیمی پزشکی به عنوان یک ترکیب مورد مطالعه قرار گرفت و مزایای آن برای برخی از کاربردها شناخته شد.با پیشرفت در زمینه‌های صنعتی و تولید، استفاده از اسید بوریک در صنایع مختلف، از جمله شیشه‌سازی، فرآوری چرم، و تولید مواد بهداشتی و آرایشی افزایش یافت.
از آن زمان تا به امروز، اسید بوریک به عنوان یک ترکیب شیمیایی مهم و متنوع در صنایع مختلف به کار می‌رود و مزایای مختلفی دارد.
روش تولید اسید بوریک
اسید بوریک طبیعی که به آن ساسولیت نیز می گویند، بیشتر می توان در مناطق آتشفشانی آنها را یافت. در طبیعت این ماده به صورت پودر سنگ ترکیبی بوراکس، کولمانیت و بوراسیت ایجاد می شود. در آب اقیانوس ها، دریاها و میوه ها نیز نمک بوریک وجود دارد. از طریق واکنش بوراکس(سدیم تترا بورات دک هیدرات) با هیدروکلریک اسید، اسید بوریک تحت شرایط خاص تولید می شود.
Na۲B۴O۷·۱۰H۲O + 2 HCl → ۴ H۳BO۳ + ۲ NaCl + 5 H۲O
اسید بوریک به روش دیگری نیز تولید می شود. در این روش اسید بوریک از هیدرولیز بورون تری هالیدها و دی بوران ها تولید می شود.
B۲H۶ + ۶ H۲O → ۲ H۳BO۳ + ۶ H۲
BX۳ + ۳ H۲O → H۳BO۳ + ۳ HX (X = Cl, Br, I)
کاربردهای اسید بوریک
اسید بوریک در پزشکی و صنعت کاربردهای فراوانی دارد و از همین جهت است که بسیاری از صنایع متقاضی خرید اسید بوریک هستند و تهیه اسید بوریک با کیفیت برای این صنایع از اهمیت بالایی برخوردار است. شرکت نگین تجارت پیام با بیش از یک دهه فعالیت تلاش میکند تا با بهترین کیفیت اسید بوریک مورد درخواست شما را تهیه کند. و در ادامه ی مطلب به مهم ترین کاربردهای اسید بوریک می پردازیم.
صنایع چوب
از اسید بوریک به عنوان یک عامل ضد قارچ، ضد حشره و نگهدارنده در چوب های خام مورد استفاده قرار می گیرد.اسید بوریک در صنعت چوب به عنوان یک ماده حفاظتی و ضد آتش مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربردهای اصلی اسید بوریک در صنعت چوب عبارتند از:
ضد آتش:اسید بوریک به عنوان یک ماده ضد آتش در پوشش‌های چوبی استفاده می‌شود. خاصیت ضد آتش‌سوزی ممکن است به عنوان یک مزیت در محصولات چوبی مورد استفاده قرار گیرد، به ویژه در مصارفی که ایمنی در برابر حریق اهمیت دارد.
۲.پوشش محافظتی:اسید بوریک ممکن است به عنوان یک ماده محافظتی برای چوب مورد استفاده قرار گیرد تا آن را از آلودگی، ترک خوردگی، و زنگ‌زدگی محافظت کند.
۳.ضد عفونی کننده:اسید بوریک به عنوان یک ماده ضد باکتری و ضد قارچ در پوشش‌ها و محصولات چوبی استفاده می شود تا از رشد میکروب‌ها و قارچ‌ها جلوگیری کند.
استفاده در چسب‌ها و رزین‌ها:اسید بوریک به عنوان یک ماده افزودنی در ترکیبات چسب‌ها و رزین‌های مورد استفاده در صنعت چوب مورد استفاده قرار می گیرد. این افزودنی ممکن است خواص مکانیکی و مقاومت آب را بهبود بخشد.
مقاومت به حشرات:اسید بوریک به عنوان یک ماده ضد حشرات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این خاصیت می‌تواند چوب را از حملات حشرات محافظت کند.
به عنوان یک توصیف کلی، استفاده از اسید بوریک در صنعت چوب معمولاً به دلیل خواص ضد آتش، ضد باکتری، و محافظتی آن است.
پزشکی و داروسازی
اسید بوریک به دلیل دارا بودن خواص آنتی قارچ و آنتی باکتریال در صنایع پزشکی از آن به عنوان یک ضد عفونی کننده استفاده می شود. در پزشکی از اسید بوریک برای ضدعفونی، رفع خشکی چشم و تنظیم PH استفاده می شود.یکی دیگر از کاربردهای مهم اسید بوریک برطرف کردن عفونت واژینال می باشد.
کشاورزی
اسید بوریک در کشاورزی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. عمده ی کاربرد اسید بوریک در کشاورزی برای جذب بهتر مواد مغذی و رشد بیشتر محصولات کشاورزی است. کمبود اسید بوریک می تواند خسارت های فراوانی را به محصولات کشاورزی وارد کند. توصیه می شود برای محافظت از گیاهان در برابر بیماری های گیاهی و سرما و رشد گیاهان و گل دهی باغ خود، از اسید بوریک استفاده نمایید.
شیشه سازی
از اسید بوریک در تولید محصولات شیشه ای نیز استفاده می شود. عمده ی استفاده ی اسید بوریک در شیشه سازی در شیشه های بوروسیلیکات است که باعث می شود این نوع شیشه ها مقاومت بسیار زیادی در برابر دما داشته باشند و همچنین در ظروف آزمایشگاهی نیز از انواع اسید بوریک استفاده می شود.
سرامیک سازی
اسید بوریک در صنعت سرامیک‌سازی نیز کاربردهای مختلفی دارد. برخی از کاربردهای اسید بوریک در سرامیک سازی عبارتند از:
۱.استفاده به عنوان ماده گرانوله (گرانوله‌های بوریک): اسید بوریک ممکن است به عنوان یک ماده افزودنی به گلیزه‌ها (مایع‌های گلیزه) افزوده شود تا ویژگی‌های مورد نظر در سرامیک‌ها بهبود یابد. این افزودنی ممکن است برای افزایش میزان سفیدی، افزایش مقاومت به حرارت، و کاهش آبگیری سرامیک ها استفاده شود.
۲.ماده گریزان از آتش:اسید بوریک به دلیل خاصیت گریز از آتش خود، ممکن است به عنوان یک ماده ضد آتش در فرآیند تولید سرامیک‌ها مورد استفاده قرار گیرد. این ویژگی می تواند در ایمنی و مقاومت به حرارت محصولات سرامیکی تاثیرگذار باشد.
۳.استفاده به عنوان کاتالیزور:اسید بوریک ممکن است به عنوان کاتالیزور در فرآیندهای سرامیک‌سازی مورد استفاده قرار گیرد. این ماده می‌تواند در فرآیندهای واکنش شیمیایی تسریع‌کننده باشد.
کاهش آبگیری:افزودن اسید بوریک به گلیزه‌ها می‌تواند باعث کاهش آبگیری سرامیک شود. این ویژگی می‌تواند در کاهش حساسیت به رطوبت و تغییرات دما مفید باشد.
۵.کاربرد در تهیه گليزه‌های انعطاف‌پذير:این ماده ممکن است به عنوان یک افزودنی در تهیه گلیزه‌های انعطاف‌پذیر برای استفاده در تولید سرامیک‌های انعطاف‌پذیر و محصولات سرامیکی مشابه به کار رود.
در کل، اسید بوریک به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خود در صنعت سرامیک‌سازی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
صنعت چرم
دیگر کاربرد اسید بوریک در صنایع چرم سازی است. برای نمک سود کردن و همچنین گندزدایی از پوست حیوانات از نمک اسید بوریک استفاده می شود. این ماده باعث مراقبت بهتر از انواع پوست حیوانات می شود.
ساخت پارچه فایبرگلاس
برای ساخت پارچه های فایبرگلاسی نیز از اسید بوریک استفاده می شود. پارچه های فایبر گلاس باعث تقویت پلاستیک می شوند و به همین خاطر از آن ها در قایق سازی، لوله کشی های صنعتی و ساخت صفحه مدارهای کامپیوتر استفاده می شود.
آیا اسید بوریک افزودنی خوراکی است؟
در برخی کشورها، اسید بوریک به عنوان یک افزودنی خوراکی تایید نشده است و ممکن است استفاده از آن در مواد غذایی محدود یا ممنوع باشد. استفاده از مواد شیمیایی در غذاها باید با دقت و با رعایت استانداردها و مقررات مربوطه انجام شود. البته در سال ۱۹۶۱ میلادی کمیته های مشترک FAO/WHO درباره ی استفاده از اسید بوریک و بوراکس به عنوان افزودنی خوراکی به این نتیجه رسیدند که این مواد به عنوان افزودنی خوراکی مناسب نیستند اما با این وجود هنوز در اتحادیه ی اروپا استفاده از اسید بوریک در صنایع دریایی مجاز است.
در هر صورت، مهم است که همواره بر اساس مقررات به‌روز و توصیه‌های بهداشتی مربوط به مصرف مواد غذایی عمل کنید. همچنین، برچسب محصولات غذایی را مطالعه کنید تا اطمینان حاصل شود که هر گونه افزودنی یا ماده شیمیایی استفاده شده توسط مقامات بهداشتی تایید شده و مجاز است.
خواص مهم اسید بوریک
اسید بوریک دارای ویژگی های منحصر به فردی است که باعث شده است در حوزه های مختلف کاربرد داشته باشد. در ادامه ی مطلب به توضیح خواص کلیدی اسید بوریک می پردازیم.
میزان حلالیت
اسید بوریک در آب حل می شود. البته میزان حلالیت اسید بوریک بستگی به دما دارد. هر اندازه دما بالاتر رود میزان حلالیت اسید بوریک در آب نیز افزایش خواهد یافت. به عنوان مثال در دمای ۲۵ درجه ی سانتی گراد میزان حلالیت اسید بوریک در آب معادل ۵.۷ گرم در لیتر است. اما در دمای ۵۰ درجه ی سانتی گراد، این میزان به ۱۰.۳ گرم در لیتر می رسد و در دمای ۱۰۰ درجه به ۴۳.۸ گرم در لیتر افزایش خواهد یافت.اسید بوریک به عنوان یک ترکیب شیمیایی، در آب حل می‌شود. بنابراین، می‌توان آن را به عنوان حلال در محیط آبی در نظر گرفت. اما این حلالیت ممکن است در محیط های دیگر مثل الکل یا روغن‌ها محدود باشد.
اسیدیته
اسیدیته اسید بوریک به ویژگی‌های اسیدی این ترکیب اشاره دارد. این ویژگی‌ها به عنوان اسیدیته نامیده می‌شوند. اسید بوریک یک اسید ضعیف است، به این معنا که در محلول‌های آبی توانایی کمی برای اهدای پروتون (H+) دارد.
واکنش اسید بوریک با مولکول‌های آب باعث تشکیل آنیون تتراهیدروکسی بورات می‌شود که به عنوان یک باز مزدوج عمل میکند:
این نشان‌دهنده نیروی اسیدی نسبتاً ضعیف اسید بوریک در محلول‌های آبی است. اسیدیته این ترکیب تحت تأثیر pH محلول قرار می‌گیرد، و در مقادیر pH بالاتر، آنیون‌های بورات از آنیون‌های اسید بوریک غالب‌تر می‌شوند.
ساختار کریستالی
ساختار کریستالی اسید بوریک منحصر به فرد است. ساختار کریستالی اسید بوریک از ورقه های شش ضلعی از مولکول های پیوند هیدروژنی ایجاد شده است.کریستال های اسید بوریک به صورت تشکیلاتی از مولکول‌های H₃BO₃ در فضای سه بعدی هستند.
نقطه ی ذوب و جوش اسید بوریک
به دمایی که در آن حالت جامد به مایع تبدیل می شد، نقطه ی ذوب می گویند. نقطه ی جوش اسید بوریک به دمایی گفته می شود که در آن اسید بوریک از حالت مایع به گاز تغییر می کند.نقطه ذوب اسید بوریک حدوداً ۱۷۰ درجه سلسیوس و نقطه جوش آن حدوداً ۳۰۰ درجه سلسیوس است.
خاصیت ضد میکروبی
اسید بوریک خاصیت ضدمیکروبی دارد و به عنوان یک ضدعفونی کننده طبیعی و ضد قارچ استفاده می‌شود. این خاصیت ضدمیکروبی به دلیل توانایی اسید بوریک در مهار رشد برخی از باکتری‌ها و قارچ‌ها نسبت به مواد محیطی است.به عنوان مثال، اسید بوریک ممکن است در کنترل باکتری‌ها و قارچ‌های موجود در مناطق حساس مانند چشم‌ها مؤثر باشد. به دلیل این خاصیت ضدمیکروبی، ممکن است در تولید برخی از محصولات بهداشتی و آرایشی نیز استفاده شود.
نکات ایمنی استفاده از بوریک اسید
هنگامی که با اسید بوریک کار می کنید، از عینک، دستکش و ماسک استفاده کنید و در صورت تماس اسید بوریک با قسمت هایی از بدن شما، فورا محل تماس را شستشو دهید. بهتر است پیش از اینکه لباس های آغشته به اسید بوریک را بپوشید، آنها را بشویید. اسید بوریک خاصیت اشتعال آوری ندارد اما ممکن است در اثر آتش سوزی فیوم محرک و سمی تولید کند. همچنین بهتر است که این ماده را در دسترس کودکان قرار ندهید.