Борна кислота. Боротьба з тарганами. Добриво.

Борна кислота (ортоборна, ортоборатна, боратна кислота) Н3ВО3 — слабка неорганічна кислота. Борна кислота трапляється у природі у вигляді мінералу сассоліну Н3ВО3, найчастіше розчиненого в гарячих джерелах вулканічного походження. Кристалічний порошок чи кристали білого кольору або безбарвні, блискучі, жирні на дотик пластинки. Розчинна у воді, 96 % спирті, легкорозчинна у киплячій воді і гліцерині (85 %). При тривалому нагріванні (до 100 °C) втрачає частину води, переходячи в метаборну кислоту HBO2, потім утворюється скловидна сплавлена маса, яка при подальшому нагріванні спучується і, втративши всю воду, утворює борний ангідрид B2O3. Температура плавлення 170,9⁰С, температура кипіння 300⁰С.

Борна кислота завдяки своїм хімічним властивостям знайшла широке використання у багатьох сферах повсякденного життя людини та в промисловості. Наприкладу у медицині застосовуується як антисептичний засіб, зовнішньо у вигляді водних розчинів (2–4 %) для полоскання рота, горла, промивання очей, а також у вигляді мазі (5–10 %) та в присипках при захворюваннях шкіри.

Добування

Кислоту борну одержують розкладанням бури або борокальциту гарячим розчином кислоти хлористоводневої:
Na2B4O7 · 10H2O + 2HCl →4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O
Na2B4O7 · 4H2O + 2HCl + H2O →4H3BO3↓+ CaCl2

Ідентифікація:
1. Суміш кислоти борної з метанолом і кислотою сульфатною концентрованою горить полум’ям із зеленою облямівкою:

2. Водний розчин субстанції має кислу реакцію.
3. Куркумовий папір забарвлюється в рожевий або бурувато-червоний колір:

Після змочування розчином амоніаку забарвлення переходить у зеленувато-чорне.

Кількісне визначення

Алкаліметрія, пряме титрування в присутності маніту (ДФУ) або в присутності інших багатоатомних спиртів, індикатор – фенолфталеїн; s = 1:

При титруванні розчином натрію гідроксиду водних розчинів кислоти борної без додавання багатоатомних спиртів утворюється натрію метаборат (NaBO2), який сильно гідролізується. Внаслідок цього середовище стає лужним раніше, ніж настає точка еквівалентності.

Хімічні властивості

Кислотні властивості борної кислоти зумовлені не відщепленням іона водню, а приєднанням гідроксид-іонів:
Н3ВO3 + НОН → [В(ОН)4]- + Н+.
За звичайних умов ортоборатна кислота — біла кристалічна м'яка речовина, малорозчинна у воді. Вона має шарувату решітку, в якій молекули Н3ВО3 зв'язані у плоскі шари за рахунок водневих зв'язків, а самі шари зв'язані один з одним (на відстані 0,318 нм) міжмолекулярними силами. Тому у твердому стані Н3ВО3 — лусочки, жирні на дотик. При нагріванні вона втрачає воду і переходить спочатку у полімерну метаборну кислоту НВО2, а потім в оксид бору (III):
Н3ВО3→НВО2 + Н2О
НВО2→В2О3 + Н2О.
Ортоборна кислота — дуже слабка, солі—борати, похідні НВО2. Із спиртами при наявності сірчаної кислоти (для зв'язування води) утворює ефіри загального складу В (ОR)3. Наприклад, з метанолом реакція відбувається за рівнянням:
3СН3ОН + Н3ВО3 = В(ОСН3)3 + 3Н2О.
Пари борнометилового ефіру горять блідо-зеленим полум'ям, що використовують для якісного виявлення боратів.

Кислоту Н3ВО3 використовували у медицині як дезинфікуючий засіб (полоскання горла, промивання ран), у хімічних лабораторіях для виготовлення буферних розчинів, у скляній та інших галузях промисловості.

Крім орто- і метаборатної кислот бор може утворювати ізополікислоти загального складу хВ2О3.yН2О. Досить поширеною і важливою сіллю ізополікислоти Н2В4О, є бура Nа2В4О7.10Н2O яка трапляється у природі. Крім того, буру добувають нейтралізацією лугом розчину ортоборної кислоти:
4Н3ВО3 + 2NaОН = Na2В4O7 + 7Н2О.

У переліку найбільш популярних сфер застосування борної кислоти:

• Боротьба зі шкідниками
• Добриво для сільськогосподарських культур
• Ковальська справа: кування, спаювання та зварювання, гальваніки
• Виготовлення скловолокна та інших скляних виробів, кераміки
• Мийні засоби
• Борна кислота як інсектицид у боротьбі з тарганами, блохами, мурахами

Часто, особливо в містах, постає проблема появи в квартирі тарганів, які не просто мають неприємний вигляд, а й слугують переносниками різних захворювань та інфекцій. Тому, так важливо вчасно виявити та знищити шкідників.

Ознаки наявності в приміщенні тарганів:
-чорні цятки на стінах, посуді або меблях
-специфічний запах
-яйця комах
Чому борна кислота така ефективна у боротьбі з тарганами?

Крихітні частинки порошку борної кислоти осідають на тільце шкідника і проникають всередину, коли комаха очищує порошок з лап і вусиків. Частина борної кислоти також всмоктується через зовнішній хітиновий покрив тіла комахи. Борна кислота діє, як шлункова отрута, впливаючи на обмін речовин комах, порошок борної кислоти володіє також абразивними властивостями, вбиваючи комах, діючи на їх екзоскелети.
Щоб нанести тонкий шар порошку, зручно використовувати в якості контейнера невелику пластикову пляшку з тонким носиком, наприклад, від кетчупу або гірчиці. Використовуйте контейнер, який заповнений не більше ніж на дві третини, нагорі створюється повітряний простір, який дозволяє легше отримати пил (кілька копійок або галька, поміщені всередину контейнера, допомагають запобігти спікання порошку). Необхідно струснути контейнер, потім нанести дуже легку порошкову пудру на необхідну ділянку.
Уникайте нанесення товстого шару і за жодних умов НЕ наносьте матеріал ложкою.
Місце нанесення порошку так само важливе, як і його застосування. Таргани заселяють будь-які куточки, щілини та інші непомітні місця, поруч з харчовими залишками, водою та джерелами тепла. Кухні і ванни мають найбільш сприятливі умови для поширення тарганів, хоча будь-яка частина помешкання легко освоюється ними залежно від умов.

Використання проти бліх

Речовина смертельна для бліх, але майже не токсична для людей і домашніх вихованців. Досить нанести порошок безпосередньо на килими, лежанки та інші місця, де бувають домашні тварини(оскільки саме вони є найбільш поширеними переносниками бліх), з розрахунку ~0,7 кг на 14-15 м2. Гранули порошку проникають глибоко у волокна, видимі залишки слід зібрати віником або пилососом. Дозвольте порошку залишатися протягом трьох тижнів на поверхнях для досягнення максимального знищення бліх.
Також, посипте навколо плінтусів, під і за холодильником, плитою, раковинами, посудомийною та пральною машинкою. Рекомендується розбризкати в отвори навколо дренажних труб та електричних трубопроводів, уздовж плінтусів і поруч з кутами шаф. Комахи проходять крізь пил порошку борної кислоти, після чого помирають протягом кількох годин.

Боротьба з мурахами

Поява мурах пов’язана з сезонними змінами та тонким відчуттям цими комахами солодощів. Один з найпростіших способів уникнення появи мурах вдома - контроль за відсутністю місць розсипання цукру, регулярне протирання поверхонь, підлоги від липких, солодких плям та інших забруднень. Проте, в тому випадку, якщо шкідники вже з’явилися борна кислота допоможе швидко їх позбутися.

Рецепт проти мурах

Інгредієнти:
-1 ст. л. кислоти
-1 чайн. л. цукру
-100-120 г води
- ватні кульки
З'єднати кислоту з цукром в мисці, просочити сумішшю ватні кульки, можна почекати висихання, помістити їх на стежках міграції мурах.
 

Добриво: які рослини і чому потребують борної кислоти найбільше?

Борна кислота під час потрапляння в грунт легко переходить в грунтовий розчин. Бор дуже сорбується ґрунтами. Аніони бору добре утримуються глинами, особливо мінералами групи ілліту, оксидами, органічними речовинами. Основні механізми дії  в кислих і нейтральних грунтах – адсорбція бору кисневими та гідроксильними радикалами на поверхні алюмосилікатів і шляхом включення в їх міжсольові або структурні позиції. Серед мікроелементів земляного покриву бор є найбільш рухливим в грунті. Його наявність та поширення в грунті значно залежить від потоку води, навіть в холодних кліматичних зонах бор вимивається вниз.

Застосування на різних типах грунтів
(Дозування борної кислоти під час приготування розчину залежить від типу грунтів та виду сільськогосподарських культур, для підживлення яких застосовують розчин борної кислоти!)
Дерново-підзолисті, дерново-глейові, червоноземні, перегнійно-карбонатні ґрунти, вилужені чорноземи, сіроземи, торф'янисті ґрунти найбільше потребують застосування борної кислоти. Особливо висока ефективність борних добрив на дерново-глейових і вапнованих дерново-підзолистих ґрунтах. Пояснюється це тим, що при вапнуванні ґрунтів бор переходить у важкодоступну для рослин форму. Частково він закріплюється біологічним шляхом, оскільки після вапнування біологічні процеси посилюються. На легких грунтах потреба в застосуванні борної кислоти виявляється при вмісті бору 0,2 мг/кг ґрунту. На суглинних грунтах борну кислоту застосовують за умови вмісту бору 0,3 мг/кг ґрунту.

Способи внесення

Для кращого проростання насіння. Інгредієнти: 0,2 г речовини на літр води. Витримати насіння у вказаному розчині протягом 12 год. (капустяні, кабачкові) або 24 год. (морква, помідори, цибульні, коренеплоди). Якщо насіння для посіву використовується дуже багато, допускається їх обробка з'єднанням тонкоструктурного порошку кислоти і тальку.

Обробка перед посівом. Розчин в попередньому рецепті можна використовувати в якості підготовчого поливу грунту, ділянок перед посівом. За площею з розрахунку 1 л на 1 м2. Такий спосіб підходить для профілактики нестачі бору, особливо для чутливих до мікроелемента культур.

Позакореневе підживлення. Приготувати розчин, у два рази слабше за концентрацією, ніж попередні. Використовується у вигляді поетапного зрошення – при формуванні квіткових зав'язей, бутонів, потім у період розпускання. У разі використання додатково інших добрив і підгодівлі, обсяги суміші із вмістом борної кислоти краще зменшити в рази.
Кореневе підживлення. Застосовується тільки при чітко визначеній нестачі бору. Рецепт приготування такий самий: 0,2 г порошку кислоти на літровий об'єм води. Рекомендується попередній полив оброблюваних культур простою водою, щоб не обпалити, потім використовувати підготовлений розчин.

Вплив на сільськогосподарські культури

Нестача бору зумовлює різні хвороби: суху гниль, коричневу гниль, дуплистість, бактеріоз, порушення запліднення та інше. Високі дози бору викликають у рослин токсикоз, опік нижніх листків, крайовий некроз; листя жовтіє, відмерлі листки опадають. Вміст бору в рухомій формі понад 30 мг / кг ґрунту стає причиною важких захворювань не тільки рослин, але і тварин. Зернові культури страждають від надлишку бору при його вмісті 0,7–8,8 мг/кг ґрунту. Люцерна і буряк переносять концентрацію бору більше 25 мг/кг грунту. Висока забезпеченість рослин кальцієм і фосфором підвищує потребу в борній кислоти. Картопля особливо потребує внесення борної кислоти в умовах вапнування кислих підзолистих ґрунтів. При внесенні бору в даних умовах повністю усувається захворювання картоплі паршею. Конюшина, люцерна, гречка, кукурудза, зернові, бобові, виноград, яблуня позитивно реагують на внесення борних добрив.

За потребою в борному підживленні плодово-овочеві культури діляться на 3 групи:
ВИСОКА ПОТРЕБА: зерняткові плодові дерева, будь-яка капуста, буряк
 Рослинам цієї групи для збільшення врожайності борна підгодівля потрібна на будь-яких грунтах. На огрядних – 0,01% розчином (1 г на 10 л води); на середніх 0,02% р-ром, на бідних концентрацію розчину можна збільшити до 0,05-0,1% (5-10 г на 10 л води). Норма позакореневого внесення – 1 л робочого розчину на 1 кв. м. посадки або зовнішнього обводу крони. На бідних грунтах і після вапнування потрібна передпосівна підготовка грунту з допомогою бору; для дерев – в пристовбурні кола.
СЕРЕДНЯ ПОТРЕБА: кісточкові дерева, ягідні чагарники, більшість овочевих і зелень
Застосування бору для рослин цієї групи збільшує урожай не таке необхідне, як для попередньої. Рослини з помірною потребою в борі на родючих грунтах, як правило, мають потребу в підгодівлі бором та в якості комплексного мікродобрива. На середніх і бідних - підгодовують по листю 0,02% р-ром двічі (див. вище). На теплицях огірки та помідори підгодовують бором так само,  як рослини попередньої групи.
НИЗЬКА ПОТРЕБА: бобові, трави
Вплив борної підгодівлі на врожайність рослин цієї групи незначний. На бідних грунтах ним проводять передпосівне внесення борної кислоти. У період вегетації проводять позапланові підгодівлі по листю при появі ознак борного голодування.
Картопля, полуниця – потреба низька, але на брак бору реагують гостро, відразу хворіють.

Виготовлення скловолокна за допомогою борної кислоти

Борна кислота є джерелом оксиду бору в багатьох скляних виробництвах, зокрема, для виготовлення, боросилікатного скла спеціального призначення, ізоляційного і текстильного скловолокна.
У технологічному процесі виробництва скла борна кислота сприяє плавленню шихти, зменшує в'язкість розплаву, перешкоджає розсклінню, що призводить до збільшення міцності, стійкості до механічного, хімічного і термічного впливу кінцевого продукту.
При виробництві скловолокна і склотканини застосування борної кислоти сприяє процесу волокноутворення, що призводить до зміцнення скловолокна, хімічної стійкості, поліпшення тепло- і звукоізоляційних характеристик.
Боросилікатне скло має містити не менше 5% оксиду бору. Воно стійке до екстремальних температур, а також до хімічної корозії. Саме це дозволяє використовувати боросилікатне скло для лабораторного вживання. Багато лінз для мікроскопів і телескопів виготовлені саме з боросилікатного скла.
Роль борної кислоти в ковальських процесах

Борна кислота для пайки застосовується в складі флюсів.
 Найбільш вживаним і універсальним флюсом для пайки виробів з золота є водний розчин борної кислоти і бури в пропорції 1:1. Наприклад, для того, щоб приготувати цей флюс, береться по 20гр. бури і борної кислоти, перемішується з 200мл. води (бажано дистильованої), потім нагрівається і доводиться до кипіння. Після того, як охолоне, можна використовувати.
Так само борна кислота використовується в складі флюсів для пайки виробів з нержавіючої сталі.
Для цього необхідно взяти буру і борну кислоту в рівних частинах і перемішати з насиченим розчином хлористого цинку. Також застосовується флюс, в складі якого борна кислота (70%), бура (21%) і фтористий калій (9%) для пайки виробів з конструкційної і нержавіючої сталі латунню і твердими припоями. При паяльних роботах з використанням срібного припою можна застосовувати флюс з борної кислоти (60%) і фториду калію (40%).

Питання-відповідь

Питання: Скільки треба борної кислоти для підживлення рослин?

Відповідь: Норми витрати борної кислоти:

• квіткові – 5 г/10 л води, витрата – 1 л/на 10 кв.м;
• плодові дерева – 15 г/10 л води, витрата – від 2 до 10 л на дерево;
• ягідні чагарники – 5 г/10 л води, витрата – 1-1,5 л на кущ або 1-2л на 10 кв.м;
• городні культури (цибуля ріпчаста, огірки та томати, буряк) – 5 г/10 л води, витрата – 1 л розчину на 10 кв.м;
• капуста – 10 г/10 л води, витрата 1 л на 10 кв.м.
• картопля – 10 г/10 л води, витрата – 1 л розчину на 25 кг бульб.

Питання: Як приготувати розчин борної кислоти для оприскування та підливання рослин?

Відповідь: Потрібну кількість борної кислоти потрібно розчинити у 1 літрі теплої води 60-80 °С. Після охолодження розчину борної кислоти долити необхідну кількість чистої води.

Питання: Чи можна використовувати борну кислоту для винограду?

Відповідь: Так, можна. При нестачі бору у винограду з'являються жовті плями між жилками листя і горошіння на гронах. Якщо в ґрунті нестача бору, то висаджені саджанці гинуть протягом 1-2 років після висадки. Тому рекомендують підливати виноград розчином борної кислоти - 10 г на 10 л перед цвітінням. Також можна оприскувати по листі при появі перших 3-5 листків перед цвітінням, і по зав'язі розміром з невеликий горох. До того ж, борна кислота чудово поєднується з іншими мікродобривами, наприклад, з цинковим - можна застосовувати розчини 5 г борної кислоти і 5 г сульфату цинку на 10 л води.