Boric trioxit (B₂O₃), còn được gọi là oxit bo, là hợp chất hóa học của bo và oxy. Nó xuất hiện dưới dạng chất rắn màu trắng. Có tính thủy phân cao trong nước, tạo thành axit boric. B₂O₃ được sử dụng trong sản xuất các borat. Nó rất quan trọng trong ngành công nghiệp làm thủy tinh, gốm sứ và làm chất tạo dòng trong hàn kim loại. Ngoài ra, hợp chất này còn được ứng dụng trong sản xuất chất bán dẫn và các hóa chất chứa boron. B₂O₃ có thể được tổng hợp bằng cách nung axit boric ở nhiệt độ cao. Đồng thời còn đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp.

Thông tin sản phẩm

Tên sản phẩm: Boron Trioxide

Tên gọi khác: Oxit bo, Boric oxide, Boron(III) oxide, Tri-boron oxide, Boron sesquioxide, Tetrahydroxyboron, Oxide of boron, Diboron trioxide, Boron oxide, Boric anhydride, Oxit boric, Oxit boron(III), Tri-oxit boron, Sesquioxit boron, Tetrahydroxyboron, Oxit của boron, Diboron trioxit, Oxit bor.

Công thức hóa học: B2O3

Số CAS: 1303-86-2

Xuất xứ: Trung Quốc .

Ngoại quan: Dạng bột màu trắng

Hotline: 0961.951.396 – 0867.883.818

Boron Trioxide – Oxit Bo – B2O3 là gì?

Boron trioxide (B₂O₃), hay còn gọi là oxit bo, là một hợp chất hóa học của boron và oxy. Nó tồn tại dưới dạng chất rắn màu trắng, thường có cấu trúc thủy tinh hoặc dạng bột mịn. B₂O₃ được sản xuất chủ yếu bằng cách nung nóng axit boric (H₃BO₃) đến nhiệt độ cao. Đây là một hợp chất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Đặc biệt là trong sản xuất thủy tinh, gốm sứ, và vật liệu chịu nhiệt.

Oxit bo có khả năng hòa tan trong nước, tạo thành axit boric (H₃BO₃), một chất có tính axit yếu. Trong công nghiệp thủy tinh, B₂O₃ được sử dụng để điều chỉnh tính chất của thủy tinh. Giúp tạo ra các loại thủy tinh đặc biệt, như thủy tinh chịu nhiệt hoặc thủy tinh quang học. Nó cũng được dùng trong sản xuất borat, là nguyên liệu quan trọng trong việc chế tạo các chất tẩy rửa, phân bón, và chất dẻo.

Boron trioxide còn đóng vai trò là chất tạo dòng trong hàn kim loại và là một thành phần quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn. Ngoài ra, B₂O₃ còn được ứng dụng trong ngành công nghiệp điện tử. Đặc biệt là trong sản xuất các vật liệu chịu nhiệt và vật liệu cách điện. Tính chất ổn định và khả năng tương tác với nhiều chất khác đã làm cho boron trioxide trở thành một hợp chất có giá trị trong nhiều lĩnh vực.

2. Tính chất vật lý và hóa học của Boron Trioxide – Oxit Bo – B2O3

Tính chất vật lý

• Màu sắc: Là một chất rắn màu trắng hoặc trong suốt khi ở dạng thủy tinh.
• Dạng: Ở nhiệt độ phòng, B₂O₃ có thể tồn tại dưới dạng bột hoặc thủy tinh (amorphous). Khi được làm nguội từ trạng thái lỏng, nó tạo thành một chất thủy tinh trong suốt.
• Điểm nóng chảy: Boron trioxide có điểm nóng chảy khá cao. Khoảng 450°C (842°F) trong trạng thái rắn và có thể biến thành dạng lỏng ở nhiệt độ này.
• Tính chất hòa tan: B₂O₃ dễ dàng hòa tan trong nước, tạo thành axit boric (H₃BO₃), một hợp chất có tính axit yếu.
• Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của B₂O₃ ở trạng thái rắn là khoảng 2,46 g/cm³.

Tính chất hóa học

• Phản ứng với nước: Khi tiếp xúc với nước, B₂O₃ phản ứng mạnh mẽ, tạo thành axit boric (H₃BO₃). Phản ứng này có thể mô tả bằng phương trình hóa học:B2O3+3H2O→2H3BO3​Điều này cho thấy B₂O₃ có tính axit yếu và dễ dàng hòa tan trong nước.
• Phản ứng với các oxit kim loại: B₂O₃ có khả năng tạo thành các borat khi phản ứng với oxit của kim loại. Ví dụ, khi B₂O₃ phản ứng với oxit natri (Na₂O), tạo ra natri borat (Na₂B₄O₇):B2O3+Na2O→Na2B4O7​
• Tạo hợp chất với các halogen: Boron trioxide có thể phản ứng với các halogen (như flo, clor) để tạo ra các hợp chất halogenua của boron, như boron trifluoride (BF₃). Phản ứng với flo có thể viết như sau:B2O3+3F2→2BF3+O2​
• Phản ứng với kim loại: B₂O₃ cũng có thể phản ứng với các kim loại để tạo thành các borat kim loại. Ví dụ với magie (Mg), tạo ra magnesium borate (MgB₄O₇).
• Ứng dụng trong phản ứng tạo dòng: B₂O₃ có thể đóng vai trò là chất tạo dòng trong các phản ứng kim loại, giúp làm giảm nhiệt độ nóng chảy của các vật liệu khác.

3. Ứng dụng của Boron Trioxide – Oxit Bo – B2O3 do KDCCHEMICAL cung cấp

Ứng dụng

1. Sản xuất thủy tinh borosilicate

• Phân tích ứng dụng: Boron Trioxide là thành phần quan trọng trong việc sản xuất thủy tinh borosilicate. Được sử dụng phổ biến trong các dụng cụ thí nghiệm (cốc đo, ống nghiệm). Và vật dụng nhà bếp (chảo, nồi) nhờ vào khả năng chịu nhiệt và chống sốc nhiệt tốt.
• Cơ chế hoạt động: Khi Boron Trioxide kết hợp với SiO2 (silicon dioxide), nó tạo ra một mạng lưới borosilicate bền vững. Mạng lưới này làm giảm sự giãn nở nhiệt của thủy tinh, giúp nó chống lại sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.Phản ứng hóa học:
  SiO2+B2O3→SiB2O5​Hiện tượng vật lý: Khi nhiệt độ thay đổi, cấu trúc mạng này giúp giảm nguy cơ vỡ hoặc biến dạng của thủy tinh, tạo ra tính năng chống sốc nhiệt.

2. Điều chế hợp kim boron

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 là một chất quan trọng trong việc sản xuất hợp kim boron, đặc biệt là boron carbide (B4C), một vật liệu siêu cứng, được sử dụng trong công nghiệp quốc phòng, chế tạo vũ khí và trong các ứng dụng chống mài mòn.
• Cơ chế hoạt động:
  B2O3 là nguồn cung cấp boron trong phản ứng hóa học để tạo ra boron carbide. Quá trình này giúp chuyển hóa boron từ dạng oxit thành hợp kim boron có tính chất cơ học vượt trội. Boron carbide có độ cứng gần bằng kim cương và khả năng chống mài mòn tuyệt vời.Phản ứng hóa học:
  2B2O3+3C→B4C+3COHiện tượng vật lý: Hợp kim boron carbide có độ cứng rất cao và khả năng chống mài mòn, làm tăng tuổi thọ và hiệu suất trong các ứng dụng công nghiệp.

3. Chất xúc tác trong phản ứng hóa học

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 được sử dụng như một chất xúc tác trong các phản ứng hóa học trong ngành công nghiệp hóa chất, đặc biệt là trong sản xuất axit boric, hydrat hóa, oxi hóa và các phản ứng khử.
• Cơ chế hoạt động:
  Boron Trioxide đóng vai trò xúc tác nhờ khả năng tương tác với các phân tử khác và làm giảm năng lượng kích hoạt của các phản ứng hóa học. Nó có thể tạo ra các liên kết cộng hóa trị với các phân tử phản ứng, từ đó thúc đẩy quá trình phản ứng.Phản ứng hóa học:
  B2O3+H2O→2H3BO3​Hiện tượng vật lý: Sự hình thành các phức hợp giữa B2O3 và các phân tử khác giúp quá trình phản ứng diễn ra nhanh hơn, làm tăng hiệu suất phản ứng hóa học.

4. Chất chống cháy trong vật liệu xây dựng

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 được sử dụng trong sản xuất các vật liệu xây dựng chịu nhiệt, có khả năng chống cháy. Đặc biệt trong các vật liệu cách nhiệt, giúp bảo vệ các công trình khỏi cháy nổ.
• Cơ chế hoạt động:
  Khi chịu nhiệt, B2O3 tạo thành một lớp borate bền vững trên bề mặt vật liệu, ngăn không cho lửa và nhiệt tiếp xúc trực tiếp với vật liệu bên trong. Lớp bảo vệ này làm giảm sự dẫn nhiệt và cháy nổ.Phản ứng hóa học:
  B2O3+O2→2B2O3​Hiện tượng vật lý: Lớp oxit boron tạo ra trên bề mặt vật liệu chịu nhiệt giúp giảm khả năng cháy, bảo vệ các công trình trong điều kiện nhiệt độ cao.

5. Sản xuất vật liệu siêu dẫn

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 được sử dụng trong sản xuất các vật liệu siêu dẫn, đặc biệt là các hợp chất boron và nitơ, ứng dụng trong các thiết bị điện tử, công nghệ siêu dẫn và hệ thống giao thông siêu tốc.
• Cơ chế hoạt động:
  B2O3 tác dụng với khí nitơ tạo ra boron nitride (BN), một chất siêu dẫn. Giúp truyền tải dòng điện mà không mất mát năng lượng ở nhiệt độ thấp.Phản ứng hóa học:
  B2O3+N2→2BNHiện tượng vật lý: Boron nitride có tính chất siêu dẫn ở nhiệt độ thấp, cho phép truyền tải điện năng mà không bị mất mát nhiệt, ứng dụng trong các thiết bị điện tử cao cấp.

6. Ứng dụng trong hóa học phân tích

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 đóng vai trò quan trọng trong các phương pháp phân tích hóa học. Đặc biệt là trong việc xác định các nguyên tố vi lượng trong mẫu vật bằng phổ hấp thụ nguyên tử.
• Cơ chế hoạt động:
  B2O3 có khả năng tạo các phức hợp với các nguyên tố phân tích. Giúp ổn định các tín hiệu phân tích và tăng độ chính xác trong các phép đo. Phản ứng hóa học:
  B2O3 tương tác với các nguyên tố phân tích trong mẫu, tạo ra phức hợp ổn định giúp dễ dàng xác định sự hiện diện của chúng trong các thí nghiệm phân tích.Hiện tượng vật lý: Việc tạo ra các phức hợp giữa B2O3 và các nguyên tố giúp tạo tín hiệu mạnh mẽ hơn trong quang phổ, từ đó nâng cao độ nhạy trong phân tích.

7. Ứng dụng trong nông nghiệp

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 được sử dụng trong sản xuất phân bón chứa boron, giúp cải thiện sự phát triển của cây trồng, đặc biệt là các cây cần boron như nho, bông, rau quả.
• Cơ chế hoạt động:
  Khi hòa tan trong nước, B2O3 chuyển thành axit boric (H3BO3), cung cấp ion boron cho cây, giúp tăng cường khả năng quang hợp và thụ phấn.Phản ứng hóa học:
  B2O3+3H2O→2H3BO3​Hiện tượng vật lý: Ion boron được cây hấp thụ giúp điều chỉnh sự phát triển tế bào, đặc biệt trong quá trình quang hợp và chuyển hóa các chất dinh dưỡng.

8. Sản xuất vật liệu quang học

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 được sử dụng để sản xuất các vật liệu quang học như thấu kính, lăng kính, giúp điều chỉnh chỉ số khúc xạ của các vật liệu này, ứng dụng trong các thiết bị quang học như kính hiển vi, máy chiếu, máy quét laser.
• Cơ chế hoạt động:
  B2O3 kết hợp với SiO2 hoặc TiO2 để tạo ra các vật liệu quang học có chỉ số khúc xạ cao, giúp điều chỉnh ánh sáng trong các hệ thống quang học.Phản ứng hóa học:
  B2O3+SiO2→SiB2O5​Hiện tượng vật lý: Các vật liệu quang học có chỉ số khúc xạ cao giúp tối ưu hóa việc điều khiển và truyền dẫn ánh sáng trong các thiết bị quang học, từ đó cải thiện chất lượng hình ảnh và ánh sáng.

9. Sản xuất pin và ắc quy

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 được sử dụng trong sản xuất pin lithium-ion để nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của pin. B2O3 giúp cải thiện các vật liệu điện cực và dung dịch điện phân trong pin.
• Cơ chế hoạt động:
  B2O3 giúp tạo ra các hợp chất ổn định với các thành phần trong pin, cải thiện khả năng dẫn điện và hiệu suất làm việc của pin.Phản ứng hóa học:
  B2O3 tham gia vào việc tổng hợp các vật liệu điện cực cho pin, giúp duy trì sự ổn định trong quá trình sạc và xả.Hiện tượng vật lý: Cải thiện khả năng dẫn điện và khả năng lưu trữ năng lượng trong pin, giúp tăng tuổi thọ và hiệu suất.

10. Vật liệu hấp thụ neutron – Chống phóng xạ

• Phân tích ứng dụng:
  B2O3 được sử dụng trong các vật liệu chống phóng xạ trong ngành công nghiệp hạt nhân. Hợp chất boron (B2O3) có khả năng hấp thụ neutron mạnh, giúp bảo vệ các công trình và thiết bị khỏi nguy cơ phóng xạ.
• Cơ chế hoạt động:
  B2O3 chứa boron, một nguyên tố có khả năng hấp thụ neutron mạnh. Khi boron tiếp xúc với neutron, các phản ứng phân rã hạt nhân xảy ra, giúp giảm bức xạ và bảo vệ các khu vực có nguy cơ phóng xạ.Phản ứng hóa học:
  10B+n→7Li+αHiện tượng vật lý: Quá trình hấp thụ neutron giúp giảm năng lượng phóng xạ trong môi trường, bảo vệ con người và các thiết bị khỏi tác động xấu của bức xạ.

Tỷ lệ sử dụng

1. Sản xuất thủy tinh borosilicate

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 8-15%
  • Lý do: B2O3 là một thành phần quan trọng trong thủy tinh borosilicate. Giúp cải thiện tính chất chống sốc nhiệt và độ bền của thủy tinh. Tuy nhiên, tỷ lệ này không quá cao vì SiO2 (silicon dioxide) vẫn chiếm tỷ trọng lớn hơn trong thủy tinh borosilicate.

2. Điều chế hợp kim boron

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 20-30%
  • Lý do: B2O3 là chất trung gian quan trọng trong việc sản xuất hợp kim boron, đặc biệt trong việc tổng hợp boron carbide (B4C). Tỷ lệ sử dụng phụ thuộc vào quá trình sản xuất hợp kim, nhưng B2O3 chiếm tỷ trọng đáng kể trong phản ứng này.

3. Chất xúc tác trong phản ứng hóa học

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 1-5%
  • Lý do: Trong vai trò chất xúc tác, B2O3 chỉ cần một lượng nhỏ để thúc đẩy các phản ứng hóa học, đặc biệt là trong sản xuất axit boric và các hợp chất boron. Vì là chất xúc tác, tỷ lệ sử dụng không lớn.

4. Chất chống cháy trong vật liệu xây dựng

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 10-20%
  • Lý do: B2O3 giúp tăng cường tính chống cháy của các vật liệu xây dựng, nhưng tỷ lệ sử dụng không quá cao vì nó thường chỉ là một phần trong hợp chất chịu nhiệt hoặc vật liệu bảo vệ chống cháy.

5. Sản xuất vật liệu siêu dẫn

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 5-10%
  • Lý do: B2O3 là một thành phần quan trọng trong việc tạo ra các vật liệu siêu dẫn như boron nitride, nhưng tỷ lệ sử dụng không cao vì quá trình tạo ra các vật liệu siêu dẫn có thể sử dụng một lượng boron trong nhiều dạng khác nhau.

6. Ứng dụng trong hóa học phân tích

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 1-3%
  • Lý do: B2O3 là một phần trong quá trình phân tích hóa học để tạo các phức hợp ổn định, nhưng lượng sử dụng trong các phương pháp phân tích chỉ ở mức thấp, vì nó chỉ đóng vai trò hỗ trợ trong phản ứng.

7. Ứng dụng trong nông nghiệp

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 0.5-2%
  • Lý do: Trong sản xuất phân bón boron, B2O3 được chuyển thành axit boric, và chỉ cần một lượng nhỏ để cung cấp ion boron cho cây trồng. Lượng boron cần thiết cho cây không cao, do đó tỷ lệ sử dụng B2O3 thấp.

8. Sản xuất vật liệu quang học

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 5-10%
  • Lý do: Trong sản xuất vật liệu quang học, B2O3 đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh chỉ số khúc xạ, nhưng tỷ lệ sử dụng không cao vì các vật liệu này chủ yếu gồm các hợp chất khác như SiO2 hoặc TiO2.

9. Sản xuất pin và ắc quy

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 2-5%
  • Lý do: B2O3 có thể được sử dụng trong các vật liệu điện cực của pin lithium-ion, nhưng tỷ lệ sử dụng không quá cao do Boron Trioxide không phải là thành phần chính trong các loại pin này.

10. Vật liệu hấp thụ neutron – Chống phóng xạ

• Tỷ lệ sử dụng B2O3: 15-30%
  • Lý do: B2O3 là một thành phần quan trọng trong việc sản xuất vật liệu hấp thụ neutron. Tỷ lệ sử dụng này cao hơn vì Boron (từ B2O3) có khả năng hấp thụ neutron mạnh, giúp bảo vệ các công trình và thiết bị khỏi phóng xạ.

Ngoài Boron Trioxide – Oxit Bo – B2O3 thì bạn có thể tham khảo thêm các hóa chất dưới đây

• Sodium Borate – Na2B4O7
• Boron Nitride – BN
• Boric Acid – H3BO3
• Calcium Borate – CaB2O4
• Magnesium Borate – MgB4O7
• Boron Carbide – B4C
• Boron Oxide – B2O3
• Zinc Borate – ZnB3O7(OH)2
• Potassium Borate – K2B4O7
• Sodium Perborate – NaBO3·4H2O