Bortrioxid


Kristallstruktur
Kristallstruktur von Bortrioxid
__ B3+      __ O2−
Allgemeines
Name Bortrioxid
Andere Namen
  • Dibortrioxid
  • Borsesquioxid
  • Borsäureanhydrid
  • Borsäureglas
  • Bor(III)oxid
Verhältnisformel B2O3
Kurzbeschreibung

farblose, hygroskopische Masse[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1303-86-2
Wikidata [[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 865: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 865: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Eigenschaften
Molare Masse 69,62 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,56 g·cm−3 (kristallin)[2]
1,83 g·cm−3 (amorph)[2]

Schmelzpunkt

475 °C (kristallin)[2]

Siedepunkt

2250 °C[2]

Löslichkeit

gering löslich in Wasser: 36 g·l−1 (25 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 360FD
P: 201​‐​308+313 [3]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Bortrioxid oder Dibortrioxid ist eine chemische Verbindung der Elemente Bor und Sauerstoff mit der Summenformel B2O3.

Geschichte

Bortrioxid war Ausgangspunkt zur ersten Darstellung von Bor. Im Jahre 1808 gelang den französischen Chemikern Joseph Louis Gay-Lussac und Louis Jacques Thénard erstmals die Darstellung von unreinem Bor aus Bortrioxid durch Reduktion mit Kalium. Das erste hochreine Bor wurde dann im Jahre 1909 von dem amerikanischen Chemiker W. Weintraub durch die Reduktion von Bortrioxid mit Wasserstoff im Lichtbogen gewonnen.

Gewinnung und Darstellung

Glüht man Borsäure, so erhält man eine farblose, glasig-amorphe Masse (Boroxidglas)[2], die schwierig zu kristallisieren ist:

$ \mathrm {2\ H_{3}BO_{3}+190,5\ kJ\rightleftharpoons B_{2}O_{3}+3\ H_{2}O} $

Durch langsame Dehydratisierung von Borsäure bei 150–250 °C kann kristallines Bortrioxid hergestellt werden.[2]

Im Jahr 2007 wurden weltweit etwa 3,8 Millionen Tonnen Bortrioxid produziert. Hauptproduzenten sind die Türkei, Argentinien und Chile.[6]

Eigenschaften

Bortrioxid reagiert sauer, ist hygroskopisch und bildet Borsäure bei Kontakt mit Wasser. Bei Reduktion mit Magnesium, Kalium, Wasserstoff und anderen entsteht Bor.

$ \mathrm {B_{2}O_{3}+3\ Mg\rightleftharpoons 2\ B+3\ MgO\ \ \Delta H=-533kJ} $

Verwendung

Bortrioxid ist ein Ausgangsstoff zur Herstellung weiterer Borverbindungen (z.B. reinem Bor, Borkarbid, Methylborate durch Auflösung in Methanol, Diboran durch Hydrierung). Praktische Verwendung findet es als Flussmittel bzw. Bestandteil (Borsilikatglas, Borphosphatglas) in Emails und Gläsern. In heißgepresster Bornitrid-Keramik vermag es in Mengen von 2–6 % als Bindemittel zu fungieren. Bortrioxid wird unter anderem auch als Feuerlöschmittel bei Bränden von Metall eingesetzt.[7]

Einzelnachweise

  1. Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie 102. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin und New York 2007, ISBN 978-3-11-017770-1. S. 1104.
  3. 3,0 3,1 Eintrag zu Bortrioxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  4. 4,0 4,1 Referenzfehler: Es ist ein ungültiger <ref>-Tag vorhanden: Für die Referenz namens ESIS wurde kein Text angegeben.
  5. Datenblatt Bortrioxid bei AlfaAesar (PDF) (JavaScript erforderlich)..
  6. Boron. In: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2009.
  7. Gisbert Rodewald, Alfons Rempe, Kohlhammer: Feuerlöschmittel 7. Auflage, ISBN 3-17-018492-X.