Bórax

Bórax
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Información general
Nombre,símbolo,número:Heptaoxotetraborato de sodio
Densidad:0.0017 kg/m3; 1,7E-6 g/cm3
Apariencia:Blanco
Propiedades físicas
Punto de fusión:1014 K (-272,136 °C)

Bórax. Es el nombre comercial de la sal de Boro y se expende en forma pentahidratada o decahidratada (5–10 moles de agua). Este producto es usado en manufacturas de vidrios, componentes de pinturas, soldaduras, preservante de maderas, desoxidante y como ingrediente en abonos foliares. Es un cristal blanco y suave que se disuelve fácilmente en agua. Si se deja reposar al aire libre, pierde lentamente su hidratación y se convierte en tincalconita (Na2B4O7 •5 H2O). El bórax comercial generalmente se deshidrata en parte.

Historia

El bórax se ha utilizado en esmaltes de cerámica desde la edad media; los primeros depósitos fueron encontrados en el Tíbet y fue llevado a Europa por los árabes. Más adelante depósitos mucho mayores se encontraron al sudoeste de los Estados Unidos, de donde proviene la mayoría del bórax industrial.

Formación y origen

Mineral evaporítico depositado en arcillas y lodos de fondos de lagunas o como mineral eflorescente en terrenos áridos.

El bórax se obtiene a partir de las aguas circunscritas a cuencas cerradas y con alto contenido de sales. Debido a las rígidas características ambientales, la fuerte evaporación del agua provoca la precipitación de distintos tipos de elementos siendo los más comunes sodio, litio, boro, calcio y magnesio. El mineral así concentrado naturalmente, se extrae mediante la apertura de piletas de decantación dentro de la costra salina superficial y periódicamente se retira o “cosecha” la formación de nuevas capas de sales y boratos. Otra forma de depósitos lo constituyen éstos mismos ambientes, pero ya sin agua y con minerales fósiles donde la sal se presenta como sal de roca y el bórax como tincal intercalado en sedimentos plegados y fracturados.

Estado Natural

Estado Natural del Bórax
El origen del nombre se le atribuye a la palabra persaal bürah.

El bórax se origina de forma natural en los depósitos de evaporita producidos por la evaporación continua de los lagos estacionarios. Los depósitos más importantes se encuentran cerca de Boron, California y de otros lugares del sudoeste americano, en las lagunas salinas en Bolivia, el Desierto de Atacama en Chile, y el Tíbet. El bórax también se puede sintetizar a partir de otros compuestos del boro.

El Tetraborato de Sodio decahidratado (Na2B4O7.10H2O), natural o refinado, comúnmente denominado bórax 10 o simplemente bórax es un sólido cristalino de color blanco, tiene un peso molecular de 381,37, se obtiene mediante reacción química de la ulexita, que es un compuesto de Boro, Sodio y Calcio (NaCaB5O9.8H2O), con carbonato de sodio y hidrocarbonato de sodio en medio acuoso.

Los boratos están definidos como “sales o ésters de ácido bórico, un compuesto que contiene B2O3” (Bates y Jackson, 1987). También está definido por la industria como algún compuesto que contiene o suministra óxido bórico. A partir del mineral de bórax se obtienen varios productos comerciales refinados tales como el bórax decahidratado, el bórax Pentahidratado y el ácido bórico entre otros. Este último es un producto químico obtenido por reacción de boratos inorgánicos, conácido clorhídrico o sulfúrico, en medio acuoso.

El Bórax 10 es uno más de los tantos productos que derivan del boro, elemento éste que en la naturaleza generalmente se lo encuentra en combinación con oxígeno y otros elementos, especialmente sodio y/o calcio., se lo expide en estado sólido granular.

Propiedades físicas

  • Estado de agregación Sólido
  • Apariencia Blanco
  • Densidad 0.0017 kg/m3; 1,7E-6 g/cm3
  • Masa molar 381,4 g/mol
  • Punto de fusión 1014 K (-272,136 °C)

Comportamiento químico

El bórax tiene un comportamiento anfótero en solución, lo que permite regular el pH en disoluciones y productos químicos en base acuosa. La disolución de ambas sales en agua es lenta y además relativamente a baja concentración (apenas un 6%).

El bórax tiene la propiedad de disolver óxidos metálicos cuando este compuesto se fusiona con ellos. Tiene un mejor comportamiento disolutivo si el pH está entre 12 y 13, formándose sales de BO2- en ambiente alcalino.

Puede hacer frente al síndrome Osiatil según los últimos estudios médicos.

Aplicaciones

El bórax se utiliza ampliamente en detergentes, suavizantes, jabones, desinfectantes y pesticidas. Se utiliza en la fabricación de esmaltes, cristal y cerámica. También se convierte fácilmente en ácido bórico o en borato, que tienen muchos usos.

Una mezcla de cloruro de bórax y amonio se utiliza como fundente (flux) al soldar hierro y acero. Su función es bajar el punto de fusión del indeseado óxido de hierro.

El bórax también se utiliza mezclado con agua como fundente al soldar oro, plata, etc. en joyería. Permite que el metal fundido fluya uniformemente sobre el molde

Una mezcla de cloruro de bórax y amonio se utiliza como fundente (flux) al soldar hierro y acero. Su función es bajar el punto de fusión del indeseado óxido de hierro. El bórax también se utiliza mezclado con agua como fundente al soldaroro, plata, etc. en joyería. Permite que el metal fundido fluya uniformemente sobre el molde, y conserva el brillo y el pulido de la pieza a soldar. Ataca cierto tipo de piedras semipreciosas como toda la familia de las circonitas. Destruyendo estas al contacto con el bórax y una alta temperatura, necesaria para fundir el metal.

Otras Aplicaciones

Los boratos se usan en cientos de productos y procesos en formas que los acercan a la vida cotidiana de casi todas las personas. Empleados originalmente de forma casi exclusiva por los artesanos que utilizaban el bórax como fundente o desoxidante, hoy en día los boratos desempeñan una importante función en muchas áreas, desde baterías de cocina y medicina hasta el almacenamiento de residuos nucleares y la exploración del espacio. Sus principales aplicaciones incluyen la producción de cristal, preparados para detergentes, aplicaciones agrícolas y esmaltes y vidriados cerámicos.

Esta variedad de aplicaciones es el resultado de las múltiples propiedades de los boratos que incluyen la amortiguación, la absorción de neutrones, la formación de éster y la estabilización enzimática. Por sus propiedades tan diversas se están descubriendo continuamente nuevas aplicaciones para los boratos, lo que indica que queda mucho potencial por explorar.

A continuación se describen solamente las aplicaciones más importantes.

Cristal

La historia moderna del uso del borato en el cristal se inicia a finales del siglo XIX, cuando los científicos descubrieron que al añadir ácido bórico a sus formulaciones para el cristal obtenían un borosilicato con muy buena resistencia a los ácidos y a los cambios térmicos. Al controlar el coeficiente de expansión del cristal, el óxido bórico en sus diversas formas que evita que los recipientes de cocina que van directamente del horno a la mesa, los termos e innumerables recipientes para usos farmacéuticos, de laboratorio e industriales se rompan cuando se ven expuestos a temperaturas extremas o a cambios bruscos de temperatura. Las pequeñas cantidades de boratos también sirven para mejorar la resistencia de las piezas de cristalería a los líquidos lavavajillas y para mejorar la calidad del cristal óptico y el cristal utilizado en obras de arte.

Los boratos en forma de bórax pentahidrato son también un componente esencial en la fabricación de la lana de vidrio (fibra de vidrio para aislamientos). En la fibra de vidrio flexible, los boratos se emplean para reforzar los plásticos utilizados en los sectores de la construcción, productos electrónicos, del automóvil y en el mercado de los deportes y el tiempo libre.

Detergentes

El perborato de sodio (que se obtiene a partir de la reacción del bórax con hidróxido de sodio y peróxido de hidrógeno) es la lejía más importante utilizada en los polvos para lavar de fabricación europea. El perborato es una fuente estable de oxígeno activo y un agente blanqueador más suave que el cloro.

Recientemente, el perborato se ha introducido en los detergentes “integrales” en Norteamérica como alternativa a la tradición de usar lejía de cloro después del ciclo de lavado. El perborato también actúa como agente quitamanchas en los polvos más avanzados para maquinas lavavajillas. Otros boratos se emplean para estabilizar enzimas en los detergentes líquidos para la colada. Las propiedades multifuncionales de los perboratos y los boratos (blanqueadoras, como agentes estabilizantes, quitamanchas, suavizantes del agua, concentración de detergente) aseguran su futuro como un valioso ingrediente en la fabricación de detergentes.

Agronomía

El boro es uno de los siete micronutrientes que se requieren para el crecimiento normal y la obtención de frutos en casi todas las cosechas agrícolas. El boro ha sido reconocido como una sustancia nutriente esencial para las plantas desde hace más de 70 años y, de los siete micronutrientes esenciales, elboro suele ser el que se produce en un estado más deficiente.

El boro se clasifica como micronutriente porque únicamente se requiere una pequeña cantidad para la nutrición adecuada de las plantas y para potenciar al máximo la cosecha en cantidad y calidad. Las recomendaciones típicas de boro oscilan entre 0,2 – 4 kilogramos por hectárea por año, dependiendo del tipo de suelo, cultivo, prácticas culturales y método de aplicación. Se requieren aplicaciones anuales de boro para contrarrestar las pérdidas ocasionadas por la eliminación del cultivo y la lixiviación. Pueden utilizarse pruebas en el suelo y análisis de los tejidos vegetales para determinar con mayor precisión la necesidad de boro. Los cultivos deficientes en boro no alcanzarán su máximo potencial. La producción y la calidad de los frutos suelen resultar afectados.

Un suministro apropiado de boro también contribuye a garantizar la mejor utilización de todos los demás productos utilizados en la cosecha para conseguir una mayor producción y una mejor calidad.

El bórax es una sal blanca, de tipo arenoso, pudiéndose aplicar tanto por vía foliar como vía radicular. Generalmente, se aplica mezclado con otros abonos, siendo soluble hasta una concentración máxima de 2,6% (referida a Na2B4O7).

Las aplicaciones de B deben hacerse con prudencia puesto que a partir de cierta concentración en el suelo comienza a ser tóxico para los cultivos. En el caso de realizarse aportaciones en años sucesivos, será necesario realizar análisis foliares para determinar el contenido de B en hojas y, de esta manera, detener las aplicaciones si es preciso. Hay que tener presente que algunos iones retenidos en el complejo arcillo-húmico se liberan lentamente, pudiendo ser causa de una acumulación peligrosa.

Esmaltes vítreos y vidriados cerámicos

Los boratos se añaden en forma no soluble a esmaltes y vidriados con el fin de aumentar su durabilidad, mejorar su especto y evitar grietas o irregularidades.

Esto se realiza equiparando el coeficiente de expansión del vidriado con el del substrato. Los esmaltes y vidriados que contienen boratos se aplican a piezas de cerámica y metales con múltiples finalidades, desde artículos de uso cotidiano (botes y cazuelas, porcelana fina, complementos de porcelana, baldosas para el suelo, instalaciones domésticas y señalización) hasta productos de alta tecnología (aislantes para componentes electrónicos, y recubrimiento de baldosas refractarias que evitan que el Transborador Espacial se sobrecaliente duran la reentrada a la atmósfera terrestre).

Enlace externo

Fuente

  • Kleinberg,JW.J.Argerdinger y K.Griswold: Química Inorgánica, traducido por Beltrán. Editorial Reverte S.S Barcelona,1972.
  • Karapetians, S,M.J.y S.I.Drakin: Estructura de la sustancia. Editorial Mir, Moscú, 1974.
  • Kondratyev,V: The structure of Atoms and Molecules. Traducido por G.Yankovsky.Editorial Mir, Moscú, 1967.