Sodyum borhidrür

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
Sodyum borhidrür
Sodyum borhidrür molekül şeması
Toz halde sodyum borhidrür
Tanımlayıcılar
CAS numarası 16940-66-2
PubChem 4311764
UN numarası 1426
ChEBI CHEBI:50985
RTECS numarası ED3325000
SMILES
InChI
ChemSpider 26189
Özellikler
Molekül formülü NaBH4
Molekül kütlesi 37.83 g/mol
Görünüm beyaz kristal
Koku kokusuz
Yoğunluk 1.0740 g/cm3
Erime noktası

400 °C (752 °F; 673 K)

Kaynama noktası

500 °C (932 °F; 773 K)

Belirtilmiş yerler dışında verilmiş olan veriler, Standart sıcaklık ve basınçtadır. (25 °C, 100 kPa)
Bilgi kutusu kaynakları

Sodyum borhidrür, olarak da bilinen sodyum tetrahidridoborat ve sodyum tetrahidroborat[1], NaBH4 formülüne sahip olan inorganik bir bileşiktir. Genellikle beyaz toz halinde olarak bulunur, kimya dalında hem laboratuvar hem de teknik ölçekde çok yönlü bir indirgeme ajanı olarak kullanılır. Odundan hamur hazırlamada test edilmiştir ancak ticari maliyeti çok yüksek çıkmıştır.[2] Bileşik olarak alkolde ve bazı eterlerde çözünür. Suyla ise baz yoksunluğunda reaksiyona girer.[3]

Bileşik 1940'larda H. I. Schlesinger tarafından , başında bulunduğu ekiple beraber metal borhidrürler kapsamında savaş zamanı uygulamaları deneyleriyle keşfedilmiştir. 1953'te bu çalışmasını açıklayıp yayınlamıştır.[4]

Özellikleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Solvent Çözünebilirlik (g/100 mL)[3]
MeOH 13
EtOH 3.16
Diglyme 5.15
Et2O çözünmez

Sodyum borhidrür kokusuz gri-beyaz toz halinde mikrokristalin yapıdadır. Sıcak(50 °C) haldeki diglyme ile tekrar kristallendirilerek saf halde elde edilebilir. Protik solventlerde, suda ve düşük alkollerde çözünebilir ve hidrojen gazı açığa çıkarır. Bu reaksiyon yavaş gerçekleşir. Metanolle reaksiyonunda çözünmesi 20 °C'de 90 dakika sürer. Nötral veya asidik çözeltilerle çözülebilir ve pH'ı sabit kalır. Bu durumlar da sodyum borhidrürün stabil davranışından faydalanılır ve tepkimeye girme isteğini arttırarak çözünme süresi hızlandırılır.

Sentezi[değiştir | kaynağı değiştir]

Schlesinger metoduyla sodyum borhidrür üretimini sodium hidrürün trimetilborat ile 250–270 °C'de reaksiyona girmesiyle oluşur.

B(OCH3)3 + 4 NaH → NaBH4 + 3 NaOCH3

Bayer prosesi ile de susuz boraks, sodyum metali ve kuartz, 3 atm hidrojen basıncı altında, 500 °C'de karıştırıcılı otoklavla 2 ile 4 saat arasında ısıtılır. Reaksiyon ürününün amonyak ile ekstraksiyonundan ve amonyağın evaporasyonundan sonra yüksek bir verimle NaBH4 elde edilir. Yan ürün olarak da sodyum metasilikat oluşur.

1/4 Na2 B4O7 + 4Na + 2H2 + 7/4 SiO2 → NaBH4 + 7/4 Na2SiO3

Kullanım Alanları[değiştir | kaynağı değiştir]

Sülfür dioksit ile beraber kullanılarak sodyum hidrosülfit üretiminde kullanılır. Sodyum hidrosülfit boya sektöründe ağaç hamurunu ağartma ajanı olarak kullanılmaktadır.

Sodyum borhidrürler aldehit ve ketonlarla indirgenerek alkolleri verir. Bu reaksiyon çeşitli antibiyotikleri içerikleri üretmede kullanılır. Çeşitli steroidlerin ve vitamin A'nın sentezinin bir aşamasında da sodyum borhidrür kullanılmaktadır.

Sodyum bor hidrür ayrıca altın nanoparçacık üretiminde indirgeme ajanı olarak kullanılır.

En önemli kullanım alanı ise yapısında hidrojen bulundurmasından dolayı hidrojen depolayıcı olarak kullanılmasıdır. Uygun basınç ve sıcaklık aralığında nanoyapıda hidrojen depolanabilir ve bunun saklanması kolayca sağlanabilir.[5]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ Busch, D.H. (2009). Inorganic Syntheses. 20. Wiley. s. 137. ISBN 9780470132869. Erişim tarihi: 20 May 2015. 
  2. ^ Istek, A. and Gonteki, E. "Utilization of sodium borohydride (NaBH4) in kraft pulping process." Retrieved online on 25 September 2014 at http://www.jeb.co.in/journal_issues/200911_nov09/paper_05.pdf.
  3. ^ a b Banfi, L.; Narisano, E.; Riva, R.; Stiasni, N.; Hiersemann, M. "Sodium Borohydride" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI:10.1002/047084289X.rs052.
  4. ^ Schlesinger, H. I.; Brown, H. C.; Abraham, B.; Bond, A. C.; Davidson, N.; Finholt, A. E.; Gilbreath, J. R.; Hoekstra, H.; Horvitz, L.; Hyde, E. K.; Katz, J. J.; Knight, J.; Lad, R. A.; Mayfield, D. L.; Rapp, L.; Ritter, D. M.; Schwartz, A. M.; Sheft, I.; Tuck, L. D.; Walker, A. O. (1953). "New developments in the chemistry of diborane and the borohydrides. General summary". J. Am. Chem. Soc. Cilt 75, s. 186–90. doi:10.1021/ja01097a049. 
  5. ^ Stuart Gary, "Hydrogen storage no longer up in the air" in ABC Science 16 August 2012, citing Christian, Meganne; Aguey-Zinsou, Kondo François (2012). "Core–Shell Strategy Leading to High Reversible Hydrogen Storage Capacity for NaBH4". ACS Nano. American Chemical Society. doi:10.1021/nn3030018. Erişim tarihi: 20 August 2012.