Borate

Borate sind Salze oder Ester der Borsäuren. Die Salze sind dadurch gekennzeichnet, dass sie in ihrem Ionengitter als Anion das Borat-Ion BO33- bzw. eine kondensierte Form davon (z. B. B4O5(OH)42-, Tetraborat) enthalten.

Borate bilden eine eigenständige Mineralklasse.

Inhaltsverzeichnis

Natürliches Vorkommen

Borax-Kristall

Der Abbau von Bor-haltigen, meist kristallwasserhaltigen Mineralien wird als Boratabbau bezeichnet. Folgende Minerale sind wichtige, in Industrie und Technik verwendete Borate:

  • Boracit (Magnesium-chlor-borat, wasserfrei)
  • Borax (Natriumtetraborat)
  • Pandermit (Calciumborat)
  • Colemanit (Calciumborat)
  • Sassolin (Borsäure)
  • Kernit (Natriumborat)
  • Ulexit (Calcium-natrium-borat)

Darstellung

Eine einfache Darstellung von Boraten ist die Reaktion von Orthoborsäure mit Natronlauge (Natriumhydroxid-Lösung):

\mathrm{H_3BO_3 + 3 \ NaOH \longrightarrow Na_3BO_3 + 3 \ H_2O}

Eigenschaften

trigonal-planarer Aufbau von BO33-
Stäbchenmodell von Tetraborat

Das isolierte Borat-Ion BO33- liegt laut dem VSEPR-Modell trigonal-planar vor (vgl. Abbildung).

Es existiert eine Vielfalt an Strukturvariationen bei den Boraten; beispielsweise das Dimer B2O54- oder das bereits erwähnte Tetraborat B4O5(OH)42-.

Darüber hinaus existieren verschiedene Metaborate, die sich von der Metaborsäure ableiten und die allgemeine Formel (BO2)nn- haben. Sie können sowohl ringförmige als auch polymere Kettenstrukturen ausbilden.

Durch Reaktion von Borsäure mit mehrwertigen Alkoholen (beispielsweise Glycerin oder Mannitol) kann man cyclische Ester (Chelat-Komplexe) erhalten.

Reaktion von Borsäure mit einem Diol

Borate bei denen ein Sauerstoffatom durch eine Disauerstoffgruppe ersetzt sind werden Perborate oder Peroxoborate genannt.

Nachweis

Grün brennendes Alkylborat

Für den qualitativen Schnellnachweis von Boraten gibt man die zu untersuchende Substanz in ein Reagenzglas oder Porzellanschälchen, fügt Methanol und wenige Tropfen konzentrierte Schwefelsäure hinzu, wobei Trimethylborat entsteht. Die aufsteigenden Dämpfe des Methanols, die auch den Borsäureester enthalten, sind entzündlich und brennen mit grüner Flamme.

 \mathrm{B(OH)_3 + 3 \ CH_3OH \ \overrightarrow{\longleftarrow} \ B(OCH_3)_3 + 3 \ H_2O}

Die Anwesenheit von zweiwertigen Kupfer-Ionen kann den Nachweis stören.

Zum quantitativen Nachweis von Boraten in der analytischen Chemie eignet sich die Curcumin-Methode. Curcumin und Borsäure bilden den rot-gefärbten Komplex Rosocyanin, dessen Konzentration kolorimetrisch bestimmt wird. Die Curcumin-Methode eignet sich deshalb auch zur quantitativen Bestimmung von Bor nach oxidativem Aufschluss einer Probe des Bor-haltigen Materials.

Verwendung

Verschiedene Formen von Boraten werden in Holzschutzmitteln verwendet. Borate werden auch als Puffersubstanzen (siehe: Pufferlösung) eingesetzt. Perborate finden in Wasch- und Bleichmitteln Einsatz.

Literatur

  • Riedel, Janiak: Anorganische Chemie, 7. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 582 ff., ISBN 978-3-11-018903-2.
  • Willmes: Taschenbuch Chemische Substanzen, 3. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt a. M. 2007, S. 213 ff., ISBN 978-3-8171-1787-1

Weblinks

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  • borate — [ bɔrat ] n. m. • 1787; du rad. de borax ♦ Sel ou ester de l acide borique. Borate de magnésium. Borate de sodium. ⇒ borax, tincal. ● borate nom masculin Sel ou ester de l acide borique. (Les borates naturels les plus importants sont le borax, la …   Encyclopédie Universelle

  • boraté — boraté, ée (bo ra té, tée) adj. Terme de chimie. Qui contient de l acide borique. Magnésie boratée. ÉTYMOLOGIE    Borate …   Dictionnaire de la Langue Française d'Émile Littré

  • Borate — Bo rate, n. [From {Boric}.] (Chem.) A salt formed by the combination of boric acid with a base or positive radical. [1913 Webster] …   The Collaborative International Dictionary of English

  • Borāte — Borāte, Borsäuresalze, z. B. Natriumborat, borsaures Natron …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Borate — sind Salze der Borsäure, von denen einige natürlich vorkommen (s. Borax), andre künstlich dargestellt werden (s. Borax und Borsaures Manganoxydul). Doppelborate verdanken ihre Entstehung der Eigenschaft des geschmolzenen Boraxes, auf Metalloxyde… …   Lexikon der gesamten Technik

  • Borate — Borāte, die Salze der Borsäure …   Kleines Konversations-Lexikon

  • Borate — Borate,   Singular Borat das, s, Salze der Borsäure (Borverbindungen).   …   Universal-Lexikon

  • borate — [bôr′āt΄] n. a salt or ester of boric acid vt. borated, borating to treat or mix with borax or boric acid …   English World dictionary

  • Borate — Borates in chemistry are chemical compounds containing boron bonded to three oxygen atoms written as B(OR)3. In B(OR)4− anions, this number increases to four.The borate ion is BO33−. it forms salts with metallic elements. Boron found in nature is …   Wikipedia

  • Borate — Un borate est un composé de bore et d oxygène avec des éléments électropositifs. L ion borate est BO33 . Le bore trouvé dans la nature est toujours sous la forme d un borate. Parfois, il est combiné à un silicate pour former un borosilicate. L… …   Wikipédia en Français

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