Энциклопедический словарь (Б)
Шрифт:
Na2B4O7 + 2НСl+5Н2O=4В(ОН)3+2NаСl. Борная кислота кристаллизуется из воды в перламутровых просвечивающих листочках, жирных на ощупь, уд. веса 1,434 (при 15° Ц.); 1 ч. кислоты растворяется в 25,6 ч. воды при 15° и в 2,9 ч. кипящей воды; вещество растворимо также в летучих эфирных маслах и в алкоголе, с парами которого летит при нагревании, образуя сложные эфиры; алкогольный раствор свободной кислоты (или солей ее в присутствии серной кислоты) горит зеленым пламенем, что служит для открытия борных соединений (при этом опыте следует избегать медных солей и солей хлористоводородной кислоты, также окрашивающих пламя спирта в зеленый цвет). Кислотные свойства борной кислоты весьма слабы: водный раствор ее окрашивает синюю лакмусовую бумажку в слабо-красный цвет, а куркумовую в бурый, подобно щелочам; на слабый кислотный характер вещества указывает также способность его соединяться в довольно прочные сочетания с кислотами серной (Шульц Селлак) и фосфорной (Г. Г. Густавсон, А. Фогель). Но если борная кислота в водяных растворах мало энергична и вытесняется из солей другими кислотами, даже угольной, то в безводном состоянии, в виде ангидрида, она является энергическим кислотным
Борный ангидрид или безводная борная кислота, В2О3, получается прямо при сожигании бора в кислороде или, проще, сильным прокаливанием (580° Ц.) борной кислоты: 2H3ВО3 = В2О3 + 3Н2О.
Он имеет вид прозрачной стекловидной массы, быстро мутнеющей на воздухе, вследствие поглощения влажности; в воде растворяется с разогреванием и дает при этом описанный выше нормальный гидрат Н3ВО3. Окиси различных металлов растворяются в расплавленном борном ангидриде и дают бесцветные или окрашенные стекла; при этом могут образоваться средние соли борной кислоты, отвечающие нормальному гидрату Н3ВО3, напр. Na3 ВО3 и Mg3В2 О6; в водных растворах всегда получаются соли с меньшим количеством оснований. Если из сплава окиси с борным ангидридом удалить действием сильного жара избыток ангидрида, то некоторые окислы выделяются в кристаллическом виде. На этом основаны замечательные опыты Эбельмена над получением искусственных драгоценных камней; он получал напр. кристаллический глинозем, шпинель — соединение MgО с АlО3, встречающееся в природе и др.
Соли борной кислоты, борнокислые соли. Борная кислота трехосновна, но средние соли, отвечающие нормальному гидрату Н3ВО3, мало известны; они образуются при действии высокой температуры, какова напр. указанная выше соль Na3BO3; в природе встречаются и искусственным путем получены производные других гидратов борной кислоты, существование которых частью доказано фактически. Так, при нагревании до 100° нормального гидрата выделяется вода и образуется стекловидная метаборная кислота НВО2=Н3ВО3 — Н2О; ей соответствуют кристаллические растворимые соли КВО2 и NaBO2 +4Н2О; при продолжительном нагревании того же гидрата до 140° подучена стекловидная борная кислота состава Н2 В4 О7 (тетра или пироборная): 4Н3 ВО3 — 5Н 2О = Н2 В4 О7, производным ее является столь важная в практике бура. Другие соли соответствуют еще более сложным гидратам, которые все могут быть произведены от нормального гидрата через отнятие некоторого числа частиц воды от нескольких частиц Н3ВО3.
Борнонатровая соль или бура, Na2B4O7+10H2O представляет наиболее важное соединение в практическом отношении; в Европу издавна привозится под именем тинкала из Азии, где она встречается в некоторых озерах Индии, Тибета (до 1000 тонн ежегодно); громадный запас этого соединения находится в озерах Калифорнии и Невады (добывается до 2000 тонн ежегодно). Привозной продукт имеет вид небольших бесцветных или желтоватых кристаллов, жирных на ощупь, которые подвергают очищению или рафинированию посредством перекристаллизации. С давних пор буру готовят в Европе искусственно, насыщая раствор соды неочищенной тосканской борной кислотой (до 2000 тонн) или, для той же цели, нагревают с содой минерал боронатрокальцит (Tiza), который в больших количествах привозится в Европу из южной Америки (около 1000 тонн кислоты ежегодно). Бура, по опытам Жернеза, легко дает, в известных условиях, пересыщенные растворы и кристаллизуется при этом в октаэдрах уд. веса 1,8 с 5 частицами воды. При кристаллизации растворов без особенных предосторожностей, в обыкновенных условиях, получаются одноклиномерные призмы, с 10 частицами воды, уд. веса 1,7. 100 частей воды растворяют при 0° около 3 ч., а при 100° 201 вес. часть призматической (обыкновенной) буры. Раствор имеет слабую щелочную реакцию, вследствие разложения водою, выделяет аммиак из аммиачных солей, поглощает угольную кислоту, растворяет йод и вообще действует как щелочь. На воздухе кристаллы буры выветриваются, при нагревании сначала плавятся в своей кристаллизационной воде, затем пучатся, сильно увеличиваются в объеме и наконец дают прозрачный бесцветный сплав безводной соли. В расплавленном состоянии бура растворяет окиси многих металлов, причем получаются бесцветные или окрашенные стекла; этим свойством буры часто пользуются при качественном химическом анализе, сплавляя испытуемое вещество с бурой в ушке платиновой проволоки; окись кобальта, напр., дает темно-синее стекло, окись хрома зеленое и т.п. Помимо употребления в медицине, бура имеет обширное применение в технике: она входит в состав эмалей, страз и других легкоплавких стекол; далее, ею пользуются при спаивании металлов, благодаря ее способности растворять окислы; с шеллаком бура дает растворимый в воде лак, а с водой и казеином клейкую жидкость, заменяющую гуммиарабик и т.п.
Водородистый бор. При сплавлении борной кислоты с избытком порошкообразного магния или аморфного бора с 3 ч. магния получается соединение, которое при действии соляной кислоты дает бесцветную газообразную смесь водорода с водородистым бором; она обладает неприятным запахом, горит ярким зеленым пламенем и дает при этом, как продукты горения, борную кислоту и воду. Если ввести в пламя холодный фарфоровый предмет, то на нем осаждается аморфный бор. В чистом виде вещество не получено; анализ его дает числа, указывающие на формулу ВН3 (Jones и Taylor «Chem. Soc.» 1881, 293)
Азотистый бор, BN, образуется, как уже указано, прямым соединением азота с бором при накаливании; получен Бальменом
Хлористый бор, ВСl3, получен Берцелиусом при накаливании бора в струе хлора. По Густавсону, его весьма удобно готовить нагреванием смеси хорошо измельченного борного ангидрида (вес. 1 ч.) и пятихлористого фосфора (2 ч.), в запаянных трубках до 150° впродолжение 3 — 4 суток «Журн. Р. Х. О», т. II, стр. 178). Хлористый бор представляет газообразное вещество, сгущающееся в жидкость, кипящую при + 17°, уд. веса 1,35; натрий при обыкновенной температуре на него не действует; вещество легко реагирует с водой и соединениями, содержащими водный или аммиачный остатки; на воздухе оно дымит, разлагаясь действием влажности на соляную и борную кислоты. Известен также бромистый, а в самое последнее время Муассаном приготовлен йодистый бор («Comptes rendus», т. СХII, стр. 717).
Фтористый бор, BF3, получен Гэй-Люссаком и Тенаром при накаливании фтористого кальция с борным ангидридом; удобнее готовить его нагреванием упомянутых веществ с крепкой серной кислотой: 3СаF2 + В2O3 + 3H2SO4=3CaSO4+ 2BF3 + 3Н2O.
Фтористый Б. представляет бесцветный газ, сгущающийся при — 110° в прозрачную, бесцветную жидкость, дымящий на воздухе, Вследствие соединения с водой; 1 объем воды растворяет до 1050 объемов газа (Базаров); весьма прочен; обугливает органические вещества, подобно серной кислоте, отнимая от них воду; не разъедает стекла. При избытке фтористого бора образуется водный раствор газа, способный перегоняться, состава BF32Н2О, называемый фтороборной кислотой, которой соответствуют свои соли. При действии воды, эта система изменяется с выделением плавиковой кислоты и образованием борофтористоводородной кислоты, раствор которой разлагается при выпаривании; известны ее соли, напр. KBF4. Существуют по-видимому и другие определенные соединения фтористого бора с водой и плавиковой кислотой.
Органическия соединения бора. С алкоголями борная кислота дает жидкие сложные эфиры, горящие зеленым пламенем, водою разлагающиеся обратно на борную кислоту и взятый алкоголь. Соединения эти получаются прямо нагреванием борного ангидрида с алкоголями в дигесторе. Борнометиловый эфир, В (ОСН3) 3, кипит при 65°, этиловый, В (ОС2Н5)3 — при 120° При действии борного ангидрида эфиры переходят в эфирные кислоты, а с цинкоорганическими соединениями образуют соответствующие металлоорганические производные бора, представляющие легко летучие жидкости, в воде почти нерастворимые, воспламеняются на воздухе. Бортриметил В(СН3) 3 — легко сжижаемый газ, с невыносимо острым за пахом, уд. веса 1,9108; бортриэтил В (C2H5)3 получен при действии цинкэтила на хлористый бор и представляет жидкость с острым запахом, кипящую при 95°, уд. веса 0,6961.
М. Л.
Бора
Бора, вероятно от имени Борея, бога ветра у древних греков — очень сильный, порывистый, холодный ветер, часто дующий у вост. берегов морей Черного и Адриатического. Сильная, характерная Б. бывает лишь с октября по апрель. Моряки сравнивают Б. с воздушным водопадом. Она бывает при нарушении равновесия воздуха в вертикальном направлении, т.е. когда воздух гораздо теплее на берегах морей, чем на высоте около 1000 — 2000 метров над ур. моря внутри страны. Горные склоны, с которых низвергается сильная Б., лишены древесной растительности. У обоих берегов, где бывает Б., она становится слабее на юго-востоке, где горы поднимаются выше, а далее и совсем не наблюдается, напр. на Адриатическом море к юго-востоку от Котора (Каттаро), на Черном, к юго-востоку от Туапсе. Б. Черного моря налетает неожиданно в виде вихря, ниспадающего с гор, иногда при сильных морозах; ветер вспенивает море, срывает верхушки волн, обдает брызгами предметы и людей; зимою, когда мороз доходит до 16° P., брызги в несколько минут обледеняют платье, которое примерзает к телу; на кораблях волны, обдавая корпус судна и замерзая, образуют ледяную кору, под тяжестью которой корабль идет ко дну. Сила Б. не уступает ураганам. Люди во время Б. на открытом месте не могут держаться на ногах; железные крыши домов свертываются в тонкие трубки; суда не в состоянии удержаться на якорях. Б. продолжается иногда более трех дней кряду. Б. получает свой характер, вероятно от местных условий. Она особенно часто посещает Новороссийск — город, расположенный в углублении залива, направляющегося к северо-западу; на северо-вост. и вост. берегу залива находится отрог хребта в 2000 ф. высоты, город же расположен на западном берегу. Перед началом Б. небо обыкновенно бывает чисто, дует умеренный северо-восточный, иногда в заливе ветер переменчивый; небольшие облака показываются на вершине хребта, они уносятся ветром и заменяются новыми, так продолжается и во время Б.; вдруг образуется вихрь, который устремляется с гор к морю и производит при этом описанные явления; иногда в заливе кроме того образуются смерчи и густой туман, как напр. во время страшной Б. в Новороссийске 13 января 1848 г. Во время этой Б., из 7 судов эскадры адмирала Юрьева — четыре были выброшены на берег; тендер «Струя», покрытый ледяною корою, потонул со всем экипажем, не смотря на все усилия команды очищать лед от корпуса судна; шхуна «Смелая» едва не подверглась той же участи, в течение 47 часов команда находилась в беспрерывной работе при морозе в 16°, обивая лед с корпуса судна и снастей, обрубая и сбрасывая с судна все, что было возможно для облегчения носа, который под тяжестью льда уже начал погружаться; обрубленный утлегарь и такелаж несколько облегчили шхуну, и ей удалось продержаться до конца Б. С такою же энергиею действовали и на фрегате «Мидия», которому удалось вынести Б. без особенно важных повреждений.