سدیم پربورات آزمایشگاهی

 سدیم پربورات

پربورات­ ها اکسیدکننده ­های قوی با طیف گسترده­ای از کاربردهای واقعی و بالقوه می­باشند. سدیم پربورات پودری آمورف و سفید رنگ، بدون بو و محلول در آب با فرمول شیمیایی NaBO₃ است. این ماده به صورت بدون آب، مونوهیدرات، تری ­هیدرات و تتراهیدرات تشکیل می­شود و گونه ­های مهم تجاری آن، سدیم پربورات مونوهیدرات (NaBO₃.H₂O) و سدیم پربورات تتراهیدرات (NaBO₃.4H₂O) هستند. NaBO₃.4H₂O در شرایط استاندارد (دمای محیط) پایدار است و امکان انجام واکنش ­های شدید با مواد قابل احتراق آلی، فلزات، فلزات قلیایی، کاتالیست ­های فلزی، نمک ­های فلزات سنگین، بازها، عامل ­های کاهش­ دهنده و اسید ها را دارد.

اگر سدیم بورات در آب حل شود، هیدروژن پراکسید آزاد می­شود. خواص سدیم پربورات در محلول­ های آبی عملا شبیه به خواص محلول هیدروژن پراکسید می­باشد. بنابراین، سدیم پربورات به­ عنوان فرم جامد هیدروژن پراکسید استفاده شده، و در صنایع متنوعی از جمله تولید مواد شوینده به ­عنوان اکسیدکننده­ای قوی به کار می­رود. در مقایسه با محلول هیدروژن پراکسید، شرایط پایداری و استفاده از سدیم پربورات بهتر و راحت­تر است. محتوای اکسیژن در دسترس NaBO₃.H₂O نسبت به هیدروژن پراکسید 32% بیشتر است. این قدرت بیشتر در اکسیداسیون عملکرد تمیزکنندگی، سفیدکنندگی، لکه­ بری و بوزدایی را بهبود می­بخشد.

در اتحادیه اروپا، سدیم پربورات مانند تمام پربورات ­ها در دسته سرطان­ زاها، ایجاد کننده جهش ­های ژنتیکی یا مسموم برای تولیدمثل طبقه­ بندی شده است. به­ طوری که در اروپا استفاده از آن در محصولات آرایشی ممنوع اعلام شده است.

سدیم پربورات باعث تحریک پوست، چشم ­ها و دستگاه تنفسی شده و در صورت مصرف ممکن است باعث ایجاد تهوع، استفراغ، درد شکم و خونریزی شود. قرار گرفتن در معرض مقادیر زیاد از این ماده سبب مشکلات تنفسی، آسیب دائمی به چشم، خارش شدید پوست و نارسائی کلیه شود.

نحوه تولید سدیم پربورات

برای تولید سدیم پربورات هیدرات، در ابتدا واکنشی بین محلول اشباع بوراکس (Na₂B₄O₇) و هیدروژن پراکسید برای تولید سدیم متابورات (NaBO₂) انجام می­شود. سپس سدیم متابورات با هیدروژن پراکسید واکنش داده و سدیم پربروات هیدرات تشکیل می­شود و بعد از مدتی پربورات شروع به کریستال شدن می­کند.

Na₂B₄O₇ + 2NaOH  → 4NaBO₂ + H₂O

NaBO₂ + 2H₂O₂ → Na₂B₂O₄(OH)₄

ممکن است برای کنترل کردن اندازه کریستال ­ها از یک ماده فعال کننده سطحی استفاده شود.

برای تولید سدیم پربورات بدون آب می­توان گونه تتراهیدرات آن را حرارت داد:

NaBO₃.4H₂O + Heat→ NaBO₃ + 4H₂O

کاربردهای سدیم پربورات

سدیم پربورات به صورت یک فرم فعال اکسیژن است که برای سفید کردن، روشن شدن، تمیز کردن و بوزدایی مورد استفاده قرار می­گیرد. این ماده در تعداد زیادی از محصولات تمیز کننده از جمله مواد شوینده لباس­شویی و ظرف­شویی، پودرهای سفید کننده، نرم کننده ­های لباس، مواد شوینده دست­شویی، تمیز کننده­ های چندمنظوره، خوش­بو کننده ­های هوا و لکه ­برها استفاده می­شود.

میزان سفیدکنندگی سدیم پربورات نسبت به سدیم هیپوکلریت و دیگر سفیدکننده­ های بر پایه کلر کمتر است و باعث کاهش تضعیف رنگ و تخریب پارچه می­شود.

در دماهای بالای ºC 60 به سرعت اکسیژن آزاد می­کنند. برای فعال شدن اکسیژن در دماهای پایین­تر (ºC 60-40) آن را با یک فعال کننده مناسب مثل تترا استیل­ اتیلن­ دی­آمین (TAED) مخلوط می­کنند.

به کار بردن سدیم پربورات­ ها محدود به تمیز کننده ­ها نیست، این ماده در مواد آرایشی و دارویی نیز یافت می­شود. سدیم پربورات در بعضی از خمیر دندان ­ها، پاک کننده­ های دندان مصنوعی، رنگ ­زداهای مو، تمیز کننده­ های زخم، محلول­ ها و تمیز کننده ­های لنزهای تماسی، قطره­ های چشم و محصولات اشک مصنوعی استفاده می­شود.

پیشنهاد می­شود که واکنشگرها دارای سمیت کم و عمر مجاز بالایی داشته باشند. سدیم پربورات یکی از واکنشگرهای مفید در سنتزهای آلی است و به ­عنوان یک جایگزین برای محلول­ های ناپایدار و بسیار غلیظ هیدروژن پراکسید که خطرات انفجاری قابل توجهی داشته و معمولا از نظر تجاری در دسترس نیستند، می­باشد.

سدیم پربورات چیست؟

پربورات سدیم یک پودر سفید، بی‌بو و محلول در آب است و یک ترکیب بوری است که به هیدروژن پراکسید و بور هیدرولیز می‌شود.

همچنین به آن سدیم پربورات مونوهیدرات، SPB، اسید پربوریک، نمک سدیم مونوهیدرات، سدیم بورات مونوهیدرات و سدیم پربورات نیز گفته می‌شود.

یک معرف کریستالی هیدراته مقرون به صرفه و در دسترس، با فرمول کلی (NaBO₃.n H₂O (N:1-4 است.

اشکال مونو و تتراهیدرات بیشترین کاربرد تجاری را دارند. از طرفی فرم کونوهیدرات حلالیت و مقاومت گرمایی بالاتری نسبت به فرم تتراهیدرات دارد.

در واقع، این ترکیب یک دیمر (Dimer) است.

این معرف سمیت کم و ماندگاری طولانی دارد.

سایر ویژگی‌های SPB:

SPB یک معرف کاربردی در سنتز آلی به عنوان جایگزینی برای محلول‌های پراکسید هیدروژن ناپایدار و بسیار غلیظ است که می‌تواند منجر به انفجار خطرناک شود و حتی از نظر تجاری در دسترس نباشد.

پربورات سدیم در آب محلول است و پراکسید هیدروژن آزاد می‌کند، اما این محلول فقط مخلوطی از پراکسید هیدروژن و سدیم بورات نیست.

طیف‌سنجی NMR و رامان نشان می‌دهد که در محلول رقیق، تعادلی وجود دارد که هنوز هم حاوی آنیون‌های پراکسوبورات است.

این گونه های پراکسوبورات قادر به تولید آنیون هیدروپراکسید در pH پایین‌تر از زمان استفاده از H2O2 هستند.

SPB اکسیداسیون هسته‌ای را فعال می‌کند و محیط واکنش را نیز بافری می‌نماید.

مخلوط کردن پربورات سدیم با استیک اسید باعث ایجاد گونه‌های اکسیداسیون حتی قوی‌تر نیز می‌شود.

نحوه تولید:

بوراکس و هیدروکسید سدیم برای تبدیل شدن به متابورات سدیم با هم واکنش می‌دهند که پس از آن با پراکسید هیدروژن واکنش نشان می‌دهد تا به پربورات سدیـم هیدراته تبدیل شود.

ضمناً برای کنترل اندازه کریستال ممکن است یک سورفاکتانت اضافه شود.

کاربردهای پربورات سدیم:

پربورات سدیم نوعی اکسیژن فعال است که برای سفید کردن، درخشندگی، تمیز کردن و گندزدایی مورد استفاده قرار می گیرد.

از پربورات سدیـم ممکن است در تعداد زیادی از مواد تمیز کننده مانند مواد رختشویی، شوینده‌های ماشین ظرفشویی، سفید کننده‌های پودری اکسیژنه، نرم‌کننده‌های پارچه، شوینده‌های ظرفشویی دستی، پاک‌کننده‌های همه منظوره، خوشبو کننده‌های هوا و لکه‌برها استفاده شود. محصولاتی مانند Oxi-Clean تقریباً به طور کامل از این ماده تشکیل شده‌اند.

این ماده سفید کننده خاصیت تهاجمی کمتری نسبت به هیپوکلریت سدیم و سایر سفیدکننده‌های مبتنی بر کلر دارد و باعث تخریب کمتری در رنگ‌ها و پارچه‌ها می‌شود.

غلظت مصرفی:

غلظت آن در محصولات متفاوت است.

طبق Chem-OnLine.org، مواد شوینده معمولی ممکن است حاوی بین 8 تا 15 درصد از پربورات سدیم از نظر وزنی باشند، در حالی که پودرهای شوینده مترام و غلیظ ممکن است حاوی 10 تا 20 درصد باشد.

برخی از پودرهای سفید کننده اکسیژنه ممکن است حاوی 80 درصد از این ماده نیز باشد.

سایر کاربردها:

کاربرد SPB فقط به موارد تمیز کننده محدود نمی‌شود.

از این ماده همچنین می‌توان در آماده‌سازی مواد آرایشی و دارویی اقطره‌های چشمستفاده کرد.

این ماده در برخی از خمیر دندان‌های سفید کننده، پاک‌کننده‌های دندان مصنوعی، سفید کننده‌های (رنگ‌برها) مو، پاک‌کننده‌های زخم، پاک‌کننده‌ها و محلول‌های لنزهای تماسی،  و محصولات اشک‌های مصنوعی استفاده می‌شود.

جهت خرید به فروشگاه مراجعه کنید.