Boorzuur

Beschrijving

Boorzuur, ook waterstofboraat, boorzuur, orthoboorzuur of acidum boricum genoemd, is een zwak boorzuur dat vaak wordt gebruikt als antisepticum, insecticide, vlamvertrager of neutronenabsorberend middel, en als precursor van andere chemische verbindingen. Zijn chemische formule is H3BO3. Het bestaat in de vorm van kleurloze kristallen of een wit poeder en lost op in water. Wanneer het als mineraal voorkomt, wordt het sassoliet genoemd.

Boorzuur wordt in zijn oorspronkelijke vorm gevonden in bepaalde vulkanische gebieden zoals Toscane, de Lipari Eilanden, en Nevada. Het is over het algemeen vermengd met stoom uit spleten in de grond en wordt ook gevonden als een bestanddeel van vele mineralen (borax, boraciet, borontrocaiciet en colemaniet). De aanwezigheid van boorzuur en zouten daarvan is vastgesteld in zeewater. Het komt ook voor in planten en vooral in bijna alle vruchten.

Boraten, waaronder boorzuur, worden al sinds de tijd van de Grieken gebruikt voor het reinigen en conserveren van voedsel.

Boorzuur kan worden bereid door borax (natriumtetraboraatdecahydraat) te laten reageren met een mineraal zuur, zoals zoutzuur:

Na2B4O7-10H2O + 2 HCl → 4 B(OH)3 + 2 NaCl + 5 H2

Het wordt ook gevormd als bijproduct van de hydrolyse van boortrifaliden en diboraan:

B2H6 + 6 H2O → 2 B(OH)3 + 6 H2

BX3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HX (X = Cl, Br, I)

Boorzuur is oplosbaar in kokend water. Bij verhitting boven 170 °C dehydrateert het en vormt metaboorzuur (HBO):

H3BO3 → HBO2 + H2O

Boorzuur levert een belangrijke bijdrage aan de absorptie van laagfrequent geluid in zeewater.

Kristallijn boorzuur bestaat uit lagen van B(OH)3-moleculen die door waterstofbruggen bij elkaar worden gehouden. De afstand tussen twee aangrenzende lagen is 318 pm.

Boorzuur is giftig als het inwendig wordt ingenomen of in grote hoeveelheden wordt ingeademd. Langdurige blootstelling aan boorzuur kan schade aan de nieren en uiteindelijk nierfalen veroorzaken.

Toepassingen

Hoe meer men te weten komt over de heilzame eigenschappen van boorzuur, hoe meer het wordt gebruikt in een breed scala van consumenten- en industriële producten.

Enkele veelvoorkomende voorbeelden:

Farmaceutica en cosmetica: boorzuur is een mild antisepticum en ook een mild zuur dat de groei van micro-organismen op de externe oppervlakken van het lichaam remt. Het wordt vaak gebruikt in contactlensoplossingen, oogontsmettingsmiddelen, vaginale middelen, babypoeder, anti-verouderingspreparaten en soortgelijke uitwendige toepassingen.

Voedingssupplementen: boorzuur en andere boraten worden steeds meer gebruikt in vrij verkrijgbare voedingssupplementen als een bron van boor. Aangenomen wordt dat boor een potentiële therapeutische waarde heeft voor de bevordering van de gezondheid van botten en gewrichten en een beperkend effect heeft op de symptomen van artritis. Het is belangrijk op te merken dat de gezondheidseffecten van boorzuur en supplementen op basis van boor gebaseerd zijn op zeer nieuwe studies en/of uitsluitend gebaseerd zijn op de beweringen van de fabrikanten van de supplementen. Er mag niet worden gesuggereerd dat boorzuur direct als supplement of om een andere reden moet worden ingenomen.

Vlamvertragers: boorzuur remt het vrijkomen van brandbare gassen bij het verbranden van cellulosehoudende materialen, zoals katoen, hout en producten op papierbasis. Boorzuur geeft ook chemisch gebonden water af om de verbranding verder te beperken. Er wordt een koolstoflaag gevormd die de verbranding verder remt.

Futons, matrassen, gestoffeerd meubilair, isolatiemateriaal en gipsplaat zijn veelvoorkomende consumptieartikelen waarin boorzuur als brandvertrager wordt gebruikt. Plastics, textiel, speciale coatings en andere industriële producten bevatten ook boorzuur om hun vermogen om blootstelling aan vlammen te weerstaan te versterken.

Glas en glasvezel: hittebestendig, borosilicaat, en andere speciale glazen vertrouwen op boorzuur en andere soortgelijke boraten om de chemische en temperatuurbestendigheid van het glas te verhogen. Halogeen gloeilampen, ovenglaswerk, microgolfglaswerk, laboratoriumglaswerk, en vele dagelijkse glasartikelen worden verbeterd door de toevoeging van boorzuur. Boorzuur helpt ook bij het vezelproces van glasvezel, dat wordt gebruikt in glasvezelisolatie en in textielglasvezel (een op stof gelijkend materiaal dat vaak wordt gebruikt in ski’s, printplaten en andere soortgelijke toepassingen).

Houtconserveringsmiddelen en ongediertebestrijding: boorzuur is een gemeenschappelijke bron van boorverbindingen wanneer het wordt gebruikt in de formulering van producten die schimmels en insecten bestrijden. Schimmels zijn planten die geen chlorofyl bevatten en een externe voedselbron moeten hebben (zoals houtcellulose). Boorverbindingen remmen de groei van schimmels en zijn een betrouwbaar houtverduurzamingsmiddel gebleken. Evenzo wordt boorzuur in zwembaden en kuuroorden gebruikt als een veiliger en “zachter aanvoelend” vervangmiddel voor chloor. Boorzuur, borax en andere zouten worden algemeen gebruikt om zwembadwater zachter te maken en verontreiniging te voorkomen. Boorzuur is een natuurlijk en steeds populairder product om insecten te bestrijden. In tegenstelling tot horzel of mieren sprays, doodt boorzuur geen insecten op contact met behulp van zeer giftige chemicaliën. Het werkt eerder als een droogmiddel dat veel insecten uitdroogt door kleine scheurtjes of barstjes in hun exoskelet te veroorzaken, waardoor ze uiteindelijk uitdrogen. De “zoutheid” van boorzuur interfereert ook met hun zeer eenvoudige elektrolytische metabolisme.

Andere toepassingen: boorzuur wordt algemeen gebruikt in de metallurgie om staallegeringen te harden en te behandelen en ook om te helpen bij het aanbrengen van metaalplatingmaterialen. Het wordt gebruikt in keramische en email coatings, in kleefstoffen, als een smeermiddel, en in vele andere consumenten-en industriële producten.