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硼砂硼砂，一種無機(jī)化合物，一般寫作Na2B4O7·10H2O，分子量為381.37。硼砂是非常重要的含硼礦物及硼化合物。通常為含有無色晶體的白色粉末，易溶于水。硼砂有很多的用途，可用作清潔劑、化妝品、殺蟲劑，也可用于配置緩沖溶液和制取其他硼化合物等。 硼砂毒性較高，世界各國多禁用為食品添加物。人體若攝入過多的硼，會引發(fā)多臟器的蓄積性中毒。
目錄
理化性質(zhì)  硼砂分子式五水四硼酸鈉CAS號為[12179－04－3]，分子式為Na2B4O7·5H2O，分子量為291.29，系白色結(jié)晶狀粉末。 它加熱至122℃ 時(shí)，完全失去結(jié)晶水成無水物，其他性能同十水物。 無水四硼酸鈉CAS號為[1330－43－4]，分子式為Na2B4O7，分子量為201.22，系白色結(jié)晶或玻璃狀晶體。其密度為2.367g/cm3，熔點(diǎn)為741℃，沸點(diǎn)為1575℃（分解）。它稍溶于冷水，較易溶于熱水，微溶于乙酸，不溶于醇，其他性能同十水物。 產(chǎn)品特性硼是人體和動(dòng)植物（特別是豆類、蔬菜、水果）必須的生長元素，主要以硼酸、硼砂及其與鈉、鎂、鈣形成的絡(luò)合物三種形式存在。硼砂的化學(xué)成分是四硼酸鈉，在酸性條件下以硼酸的形式存在。微量的硼對人體是有益的，如防止骨質(zhì)疏松，促進(jìn)鈣在人體內(nèi)的代謝等。 食用硼砂后，該物質(zhì)會在胃酸作用轉(zhuǎn)變?yōu)榕鹚�，由胃腸道吸收。盡管每次攝入量不多，但排出的速度很慢，從而積少成多，最終會在體內(nèi)蓄積而中毒。硼砂對人體多種器官都有毒害，危害消化道酶的作用，使食欲減退，抑制吸收各種營養(yǎng)素，從而加快分解脂肪，體重減輕，急性還會出現(xiàn)嘔吐、腹瀉、頭暈、頭痛等癥狀，甚至出現(xiàn)紅斑、循環(huán)系統(tǒng)障礙、休克、昏迷等硼酸癥。成人中毒的劑量為1～3g，15～20g為致死量；兒童誤食5g即可致死，嬰兒誤食2～3g可致死。100mg/d為慢性硼中毒的最小劑量。 產(chǎn)品來源硼砂主要存在于硼酸鹽類礦物中，常見于湖水干涸的含硼鹽湖中。硼砂礦在我國很豐富，西藏有大量天然硼砂，東北也有豐富的硼鎂礦，云南、新疆、四川、陜西、甘肅等地亦產(chǎn)。 藥理作用抑菌作用 有報(bào)告指出，硼砂為一弱堿，其與硼酸一樣有弱的抑菌作用。用平板法使培養(yǎng)基中含10%的硼砂，對大腸桿菌、綠膿桿菌、炭疽桿菌、福氏痢疾桿菌、志賀痢疾桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、變形桿菌及葡萄球菌、白色念珠菌均有抑制作用；用紙片法證明，硼砂還能抑制白喉?xiàng)U菌、牛型布氏桿菌、肺炎雙球菌、腦膜炎球菌及溶血性鏈球菌等。 抗驚厥及抗癲癇作用 實(shí)驗(yàn)證明：硼砂給小鼠灌服130mg/kg～260mg/kg有抗驚厥作用，該作用可隨給藥次數(shù)的增加而逐漸增強(qiáng)， 最大抗驚厥作用產(chǎn)生于給藥后1周左右。注射給藥可加速其抗驚厥作用的產(chǎn)生。腹腔注射260mg/kg，可對抗電驚厥，其對抗率為100%。配合其他抗癲癇藥物，硼砂能迅速控制癲癇大發(fā)作及癲癇持續(xù)狀態(tài)。 其他作用 硼砂尚有防腐及保護(hù)皮膚黏膜的作用，臨床可以用本品沖洗潰瘍、膿腫，特別是黏膜發(fā)炎，如結(jié)膜炎、胃炎等，因其為堿性，可使黏膜去垢；口服用于尿道殺菌，特別是尿?yàn)樗嵝詴r(shí)，加入硼砂可使之成為堿性。 產(chǎn)品應(yīng)用硼砂是制取含硼化合物的基本原料，幾乎所有的含硼化物都可經(jīng)硼砂來制得。它們在冶金、鋼鐵、機(jī)械、軍工、刀具、造紙、電子管、化工及紡織等部門中都有著重要而廣泛的用途。 玻璃和搪瓷行業(yè)  硼砂醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 硼砂用于皮膚黏膜、一些足癬的治療，也可用于一些炎癥如急性扁桃體炎、咽喉炎、口舌生瘡、齒齦炎、中耳炎、霉菌性陰道炎、宮頸糜爛、癲癇、腫瘤等的治療。在治療動(dòng)物的一些疾病也有特效，如雞喉氣管炎、山羊傳染性膿皰病、豬支原體肺炎、牛慢性黏液性子宮內(nèi)膜炎等。硼是植物生長、人和動(dòng)物必須的元素。 工業(yè)領(lǐng)域 在工業(yè)上，硼砂為最重要的工業(yè)硼礦物。硼砂是硼最重要的化合物。硼在國外常被列為稀有元素，然而在我國卻有豐富的硼砂礦，因此，硼在我國不是稀有元素，而是豐產(chǎn)元素。在工業(yè)上硼砂也作為固體潤滑劑用于金屬拉絲等方面。在電冰箱、電冰柜、空調(diào)等制冷設(shè)備的焊接維修中常做為（非活性）助焊劑用以凈化金屬表面。清除金屬表面上的氧化物；在硼砂中加入一定比例的氯化鈉。氟化鈉、氯化鉀等化合物即可作為活性助焊劑用于制冷設(shè)備中銅管和鋼管、鋼管與鋼管之間的焊接。 其他應(yīng)用 硼砂在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用途很廣。例如，在洗衣粉和肥皂中作填料和增強(qiáng)表面活性（交聯(lián)）等用；還廣泛應(yīng)用在玻璃纖維、焊接有色金屬、粘結(jié)珠寶、化妝品防腐、農(nóng)藥、化肥、防凍劑和醫(yī)學(xué)用消毒劑等方面。在農(nóng)業(yè)上用于除草劑，用于非耕作區(qū)滅生性除草。 制備方法制備硼砂的方法主要有硫酸法、常壓堿解法、加壓堿解法、碳堿法、鈉化焙燒-常壓水浸法、熔態(tài)鈉化-常壓水浸法、鈉化焙燒-加壓水浸法等。 硫酸法 硫酸法是利用硼鎂礦制取硼酸的主要方法。硫酸法制備硼砂以硼鎂礦粉作為原料，將硫酸加入硼鎂礦粉中使其分解，反應(yīng)產(chǎn)物為粗硼酸和硫酸鎂。為了下一步制備硼砂，需將混合產(chǎn)物分離，獲得粗硼酸。母液中硼酸和硫酸鎂的分離，國內(nèi)外主要利用硫酸鹽析法、沉淀分離法（固硼或固鎂）、浮選分離法、萃取回收法等方法進(jìn)行。 硫酸法由于工藝技術(shù)成熟，流程簡單，被國內(nèi)大多數(shù)硼酸廠使用。但是該工藝也存在效率低、質(zhì)量差、母液缺少有效利用途徑等問題。由于母液的大量排放，不僅影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還造成環(huán)境的嚴(yán)重污染和硼資源的浪費(fèi)。硫酸法硼的總收率在72%～75%，而實(shí)際生產(chǎn)中，雖然硼的浸出率高達(dá)95%，總收率卻只有40%～45%，大部分的硼在加工過程中損失。此方法制備硼砂在1961年以后逐漸停用，直到20世紀(jì)70年代中后期，基于晶體硼鎂肥的推廣應(yīng)用，又有廠家采用硫酸法小規(guī)模生產(chǎn)硼酸和晶體硼鎂肥。 常壓堿解法  圖1 常壓堿解法制取硼砂工藝流程圖加壓堿解法 加壓堿解法與常壓堿解法的不同在于原料礦粉中加入NaOH溶液進(jìn)行堿解的同時(shí)，需要外界對系統(tǒng)施加一定的溫度和壓力，讓其在高溫高壓的環(huán)境中進(jìn)行反應(yīng)，過濾及水洗除去殘?jiān)�，濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后加水溶解，加小蘇打中和，冷卻結(jié)晶，分離得到硼砂。工藝流程與圖1相比，加壓堿解法制備硼砂僅僅在堿解的過程中控制了外界的條件，將溫度和壓力控制在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，其余實(shí)驗(yàn)制備流程與常壓堿解法基本一致。這樣的改進(jìn)使得原料能在較高的溫度和壓力下充分反應(yīng)，堿解率提高。 該方法是在之前常壓堿解法上的一種改進(jìn)，在較高的溫度和壓力下進(jìn)行堿解，堿過量較少，堿解率較高，經(jīng)濟(jì)效益高。但是與常壓堿解法一樣，由于NaOH溶液具有強(qiáng)腐蝕性，實(shí)驗(yàn)過程中若操作不當(dāng)，易發(fā)生危險(xiǎn)。且所需設(shè)備多，不適合加工低品位的礦粉。目前生產(chǎn)過程中也較少采用這種方法。 碳堿法  圖2碳堿法制取硼砂工藝流程圖鈉化焙燒－常壓水浸法  圖3鈉化焙燒－常壓水浸法制取硼砂工藝流程圖該方法反應(yīng)過程長，速度較慢，得到硼砂花費(fèi)時(shí)間長，不符合高效率的原則，所以還需找到一種更加合適的制取硼砂的方法。 熔態(tài)鈉化－常壓水浸法 將富硼渣粉末和碳酸鈉混合研磨，放入高溫中進(jìn)行熔融鈉化，冷卻后進(jìn)行水浸處理，水浸濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、分離、干燥后得到硼砂。與圖3相比，在加入鈉化劑Na2CO3之后，并不是直接放在馬弗爐進(jìn)行焙燒，而是將混合物放入二硅化鉬爐中進(jìn)行升溫，使混合物在熔融狀態(tài)下進(jìn)行鈉化，冷卻至預(yù)處理溫度之后的鈉化渣將和鈉化焙燒-常壓水浸法中的鈉化渣進(jìn)行相同的處理。硼砂的浸出率比鈉化焙燒方法的浸出率高，但是由于反應(yīng)需要的溫度極高，導(dǎo)致反應(yīng)可控性減弱，危險(xiǎn)性較大，故熔態(tài)鈉化-常壓水浸法制取硼砂的應(yīng)用性不高。 鈉化焙燒－加壓水浸法  制取方法對比食品禁用硼砂具有增加食物韌性、脆度及改善食物保水性及保鮮防腐等功能，一些不法商販在制作腐竹、豆腐、米粽、米粉、面條、牛（魚）肉丸和各種糕點(diǎn)等食品中添加硼砂，使產(chǎn)品煮不糊，韌性好，防腐，增加彈性、脆度和膨脹度。 在食品中加入少量的硼砂是過去人們傳統(tǒng)行為，例如包粽子和炸油條時(shí)會下一點(diǎn)硼砂，做出來的粽子和油條好吃。在面條、腐竹中加入能提高其韌勁；在豬肉上灑硼砂可起到防腐保鮮作用等。中國《食品衛(wèi)生法》和《食品添加劑衛(wèi)生管理辦法》中明令禁止硼砂作為食品添加劑使用。它已經(jīng)被證明是一種致癌物質(zhì)，所以不存在超標(biāo)不超標(biāo)的問題，而是完全不許吃的問題。過去是因?yàn)椴恢榔湮：�，知道了危害還在食品中添加硼砂， 嚴(yán)重地?fù)p害了消費(fèi)者的健康權(quán)益。因此，硼砂決不能作為食品添加劑使用。 含量檢測國內(nèi)外已經(jīng)報(bào)道的食品中硼砂的檢測方法主要有定性和定量兩種，其中定性方法包括顯微結(jié)晶法、顯色法。 定量方法包括：滴定法、分光光度法、熒光法、反相液相色譜法、原子吸收分光光度法、旋光法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）和電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）。 其中姜黃試紙法、分光光度法、ICP-AES和ICP-MS法是食品和生活飲用水中硼砂、硼酸檢測國標(biāo)現(xiàn)行采用的方法。 詞條圖冊 更多圖冊  詞條圖片(6)  概述圖冊(2) |