过硼酸钠是一种常用的氧化剂,广泛应用于有机化学领域。它可以通过硼砂、过氧化氢和氢氧化钠的化学反应制备得到。过硼酸钠在水中的溶解度和溶解速率较大,呈碱性。在有机合成中,它可用于氧化反应,将硼酸酯转化为醇类衍生物。此外,过硼酸钠还具有强大的漂白能力,适用于蛋白纤维和长纤维高级棉布的漂白。在印染行业中也有一定的应用。
图1 过硼酸钠的性状图
过硼酸钠作为一种安全、廉价、温和、多用途和对环境友好的氧化剂,在有机合成中得到广泛应用。它具有对选择性氧化的能力,通常可以将硼酸酯氧化为醇,而不会引起不必要的副反应或破坏其他功能团。过硼酸钠的溶液呈碱性,但在水溶液中不稳定,极易放出活性氧。在冷而干燥的空气中,纯度较高的过硼酸钠是较稳定的。然而,在40 ℃或潮湿的空气中,它会逐渐分解并放出氧气。过硼酸钠在63 ℃时溶于自身的结晶水而分解并结成黏性固块。其四水合物在高于70 ℃的温度下会失去3个结晶水而形成一水合物。
在洗衣粉中添加一定量的过氧化物,如过碳酸钠、过硼酸钠等,可以提高洗涤剂的去污效果。过氧化物在水中释放出活性氧,能够切割大分子污垢,湿润脏衣物并快速渗透到纤维内部。在机械力的作用下,污垢从纤维表面脱落并进入水溶液中。活性氧的分解作用可以将纤维深处的污垢转化为可溶于水的小分子。油类污垢被乳化、分散、悬浮在水中,固体污垢吸水膨胀后,会被活性氧分解成小颗粒分散到水中随泡沫上浮。在洗涤过程中,有氧洗的洁净分子会包围已经洗涤下来的污垢,使其不会重新沉积到被洗净的衣服上,最后随水冲走。过硼酸钠的加入和有氧洗涤可产生氧离子,主动寻找衣服上的细菌与微生物,破坏病菌的蛋白质使其死亡,达到除霉、除菌、除异味的洁净效果。洗涤完毕,有氧洗核心成份最后分解成苏打、氧气和水。
过硼酸钠是重要的硼化学品,在全世界其产量仅次于硼砂和硼酸。它在有机合成中用于硼酸酯的氧化反应,以及在纺织行业中作为漂白剂的应用,展示了其在化学合成和纺织加工中的重要性。过硼酸钠是一种多功能的化合物,能够以温和而有效的方式进行氧化和漂白,对于多个工业领域都具有广泛的应用。它可用作士林染料显色的氧化剂、活性染料沾色后的剥色剂,以及织物的漂白、脱色等。与其他漂白剂不同,过硼酸钠具有较低的腐蚀性,不会损伤纤维的质地,因此在要求保持纤维强度和质地的纺织品中非常有用。近年来,过硼酸钠在有机合成中的应用也有了新的发现,它不仅可以取代H2O2起到氧化作用,而且能克服H2O2的缺点,如稳定性差、易爆炸、毒性大、操作复杂、成本高等。在某些氧化反应中,过硼酸钠的氧化效果甚至优于有机过氧酸。
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