分支機(jī)構(gòu)信息
氧化硼是一種無色玻璃狀固體，熔融時(shí)可以溶解許多堿性的金屬氧化物，生成有特征顏色的玻璃狀硼酸鹽和偏硼酸鹽（玻璃）,用于制取元素硼和精細(xì)硼化合物。也可與多種氧化物化合制成具有特征顏色的硼玻璃、光學(xué)玻璃、耐熱玻璃、儀器玻璃及玻璃纖維、光線防護(hù)材料等。還可用作油漆的耐火阻烯添加劑和干燥劑。
性狀
三氧化二硼（化學(xué)式：B2O3）又稱氧化硼，是硼最主要的氧化物。它是一種無色玻璃狀固體，一般以無定形的狀態(tài)存在，很難形成晶體，但在高強(qiáng)度退火后也能結(jié)晶。它是已知的最難結(jié)晶的物質(zhì)之一。
無色玻璃狀晶體或粉末。常壓法與減壓法(真空法)制得的產(chǎn)物外觀不同,前者為堅(jiān)韌的固體,后者為多孔疏散性固體。表面有滑膩感,無味。相對密度 2.460 g/cm (液態(tài)) 2.55 g/cm (三方) 3.11–3.146 g/cm (單斜)，對熱穩(wěn)定,白熱時(shí)也不被碳還原,但堿金屬以及鎂、鋁皆能使之還原成單質(zhì)硼。加熱至600℃時(shí),可變成黏性很大的液體。在空氣中可強(qiáng)烈地吸水,生成硼酸?？膳c若干種金屬氧化物化合而形成具有特征顏色的硼玻璃,能與堿金屬、銅、銀、鋁、砷、銻、鉍的氧化物完全混溶。
溶解情況
溶于酸和乙醇，微溶于冷水，溶于熱水。
結(jié)構(gòu)
玻璃狀氧化硼（g-B2O3）很可能是一種由許多三角形BO3單元通過共用氧原子部分有序連接而成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中以硼氧相間的六元環(huán)B3O3占優(yōu)勢。該六元環(huán)中，硼原子為三配位，氧原子為二配位。該玻璃體在325－450 °C時(shí)軟化，其密度隨受熱情況而有一個(gè)變化范圍。加熱時(shí)，玻璃體氧化硼結(jié)構(gòu)中的無序度增加。超過450 °C時(shí)會產(chǎn)生有極性的－B=O基。高于1000 °C時(shí)，氧化硼蒸氣則全部由B2O3單體組成，其結(jié)構(gòu)為角形的 O=B－O－B=O。
常壓下使液態(tài)的氧化硼在200－250 °C范圍內(nèi)結(jié)晶，可以形成普通的六方晶系氧化硼（α-B2O3），其結(jié)構(gòu)（見右圖）幾乎全部由三角形的BO3單元組成。
在22000atm和400 °C時(shí)，α-B2O3轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏盒偷膯涡本wβ-B2O3。該轉(zhuǎn)變過程類似于石英在高壓下到柯石英的轉(zhuǎn)化。除此之外，β-B2O3也可以由液態(tài)氧化硼在40000atm和600 °C時(shí)結(jié)晶得到。
β-B2O3的體積模量很大（K = 180 GPa）。g-B2O3和β-B2O3的維氏硬度分別為1.5GPa和16GPa。
化學(xué)性質(zhì)
氧化硼是酸性氧化物，熔融時(shí)可以溶解許多堿性的金屬氧化物，生成有特征顏色的玻璃狀硼酸鹽和偏硼酸鹽（玻璃）。這是硼砂珠試驗(yàn)定性鑒別金屬的原理。例如：
CuO+B2O3→Cu(BO2)2（藍(lán)色）Fe2O3+3B2O3→2Fe(BO2)3（黃色）氧化硼可以被堿金屬、鋁和鎂還原為單質(zhì)硼：
B2O3+3Mg→2B+3MgO
反應(yīng)后用鹽酸處理反應(yīng)混合物，MgO、B2O3和Mg溶于鹽酸，過濾后得到粗硼。氧化硼在高溫時(shí)不能為碳還原（高溫下可以形成碳化硼）。高溫下氧化硼與碳和氯氣反應(yīng)，可以得到三氯化硼：
B2O3+3C+3Cl2→2BCl3+3CO
600 °C時(shí)，氧化硼與氨反應(yīng)可以得到氮化硼（BN），與氫化鈣反應(yīng)則得到六硼化鈣（CaB6）。氧化硼是硼酸的酸酐，溶于水時(shí)會放出大量熱生成偏硼酸和硼酸：
B2O3(s)+H2O(g)→2HBO2(g) △H°=-199.2kJ/mol
B2O3+3H2O→2H3BO3
【制備】 雖然硼在空氣和氧氣中燃燒都可以直接產(chǎn)生三氧化二硼，但三氧化二硼主要是通過硼酸脫水制取的。在200－400 °C對硼酸真空脫水，可以得到非常干燥的三氧化二硼。如果在大氣中脫水，即使加熱到1000 °C，也很難去除最后剩下的痕量水。
H3BO3→HBO2+H2O
2HBO2→B2O3+H2O
硼酸則可通過硼砂和硫酸共熱反應(yīng)制取。
【用途】
用于制取元素硼和精細(xì)硼化合物。也可與多種氧化物化合制成具有特征顏色的硼玻璃、光學(xué)玻璃、耐熱玻璃、儀器玻璃及玻璃纖維、光線防護(hù)材料等。還可用作油漆的耐火阻烯添加劑和干燥劑。
玻璃成分中的B2O3的作用如下：
形成玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一種物質(zhì)。添加到石英玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，能減小黏度而對熱膨脹和化學(xué)耐久性無任何負(fù)面影響。是耐熱玻璃和化學(xué)玻璃器皿的成分之一。
【其他】
吸濕性極強(qiáng)。
【安全性】 用內(nèi)襯二層聚乙烯塑料袋的聚乙烯塑料桶包裝。每桶凈重25kg。包裝上要有“嚴(yán)防潮濕”標(biāo)志。貯存在通風(fēng)、干燥的庫房中。各層聚乙烯塑料袋要分別扎緊,聚乙烯塑料桶加蓋蓋緊。貯運(yùn)時(shí)要嚴(yán)格防潮,防雨淋,不可與酸類接觸。失火時(shí),可用砂土和二氧化碳滅火器撲救。氧化硼經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可知,其毒性較低,因而規(guī)定了與其他低毒的一般粉塵相同的允許濃度值為10mg/m3。
性狀
三氧化二硼（化學(xué)式：B2O3）又稱氧化硼，是硼最主要的氧化物。它是一種無色玻璃狀固體，一般以無定形的狀態(tài)存在，很難形成晶體，但在高強(qiáng)度退火后也能結(jié)晶。它是已知的最難結(jié)晶的物質(zhì)之一。
無色玻璃狀晶體或粉末。常壓法與減壓法(真空法)制得的產(chǎn)物外觀不同,前者為堅(jiān)韌的固體,后者為多孔疏散性固體。表面有滑膩感,無味。相對密度 2.460 g/cm (液態(tài)) 2.55 g/cm (三方) 3.11–3.146 g/cm (單斜)，對熱穩(wěn)定,白熱時(shí)也不被碳還原,但堿金屬以及鎂、鋁皆能使之還原成單質(zhì)硼。加熱至600℃時(shí),可變成黏性很大的液體。在空氣中可強(qiáng)烈地吸水,生成硼酸?？膳c若干種金屬氧化物化合而形成具有特征顏色的硼玻璃,能與堿金屬、銅、銀、鋁、砷、銻、鉍的氧化物完全混溶。
溶解情況
溶于酸和乙醇，微溶于冷水，溶于熱水。
結(jié)構(gòu)
玻璃狀氧化硼（g-B2O3）很可能是一種由許多三角形BO3單元通過共用氧原子部分有序連接而成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中以硼氧相間的六元環(huán)B3O3占優(yōu)勢。該六元環(huán)中，硼原子為三配位，氧原子為二配位。該玻璃體在325－450 °C時(shí)軟化，其密度隨受熱情況而有一個(gè)變化范圍。加熱時(shí)，玻璃體氧化硼結(jié)構(gòu)中的無序度增加。超過450 °C時(shí)會產(chǎn)生有極性的－B=O基。高于1000 °C時(shí)，氧化硼蒸氣則全部由B2O3單體組成，其結(jié)構(gòu)為角形的 O=B－O－B=O。
常壓下使液態(tài)的氧化硼在200－250 °C范圍內(nèi)結(jié)晶，可以形成普通的六方晶系氧化硼（α-B2O3），其結(jié)構(gòu)（見右圖）幾乎全部由三角形的BO3單元組成。
在22000atm和400 °C時(shí)，α-B2O3轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏盒偷膯涡本wβ-B2O3。該轉(zhuǎn)變過程類似于石英在高壓下到柯石英的轉(zhuǎn)化。除此之外，β-B2O3也可以由液態(tài)氧化硼在40000atm和600 °C時(shí)結(jié)晶得到。
β-B2O3的體積模量很大（K = 180 GPa）。g-B2O3和β-B2O3的維氏硬度分別為1.5GPa和16GPa。
化學(xué)性質(zhì)
氧化硼是酸性氧化物，熔融時(shí)可以溶解許多堿性的金屬氧化物，生成有特征顏色的玻璃狀硼酸鹽和偏硼酸鹽（玻璃）。這是硼砂珠試驗(yàn)定性鑒別金屬的原理。例如：
CuO+B2O3→Cu(BO2)2（藍(lán)色）Fe2O3+3B2O3→2Fe(BO2)3（黃色）氧化硼可以被堿金屬、鋁和鎂還原為單質(zhì)硼：
B2O3+3Mg→2B+3MgO
反應(yīng)后用鹽酸處理反應(yīng)混合物，MgO、B2O3和Mg溶于鹽酸，過濾后得到粗硼。氧化硼在高溫時(shí)不能為碳還原（高溫下可以形成碳化硼）。高溫下氧化硼與碳和氯氣反應(yīng)，可以得到三氯化硼：
B2O3+3C+3Cl2→2BCl3+3CO
600 °C時(shí)，氧化硼與氨反應(yīng)可以得到氮化硼（BN），與氫化鈣反應(yīng)則得到六硼化鈣（CaB6）。氧化硼是硼酸的酸酐，溶于水時(shí)會放出大量熱生成偏硼酸和硼酸：
B2O3(s)+H2O(g)→2HBO2(g) △H°=-199.2kJ/mol
B2O3+3H2O→2H3BO3
【制備】 雖然硼在空氣和氧氣中燃燒都可以直接產(chǎn)生三氧化二硼，但三氧化二硼主要是通過硼酸脫水制取的。在200－400 °C對硼酸真空脫水，可以得到非常干燥的三氧化二硼。如果在大氣中脫水，即使加熱到1000 °C，也很難去除最后剩下的痕量水。
H3BO3→HBO2+H2O
2HBO2→B2O3+H2O
硼酸則可通過硼砂和硫酸共熱反應(yīng)制取。
【用途】
用于制取元素硼和精細(xì)硼化合物。也可與多種氧化物化合制成具有特征顏色的硼玻璃、光學(xué)玻璃、耐熱玻璃、儀器玻璃及玻璃纖維、光線防護(hù)材料等。還可用作油漆的耐火阻烯添加劑和干燥劑。
玻璃成分中的B2O3的作用如下：
形成玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一種物質(zhì)。添加到石英玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，能減小黏度而對熱膨脹和化學(xué)耐久性無任何負(fù)面影響。是耐熱玻璃和化學(xué)玻璃器皿的成分之一。
【其他】
吸濕性極強(qiáng)。
【安全性】 用內(nèi)襯二層聚乙烯塑料袋的聚乙烯塑料桶包裝。每桶凈重25kg。包裝上要有“嚴(yán)防潮濕”標(biāo)志。貯存在通風(fēng)、干燥的庫房中。各層聚乙烯塑料袋要分別扎緊,聚乙烯塑料桶加蓋蓋緊。貯運(yùn)時(shí)要嚴(yán)格防潮,防雨淋,不可與酸類接觸。失火時(shí),可用砂土和二氧化碳滅火器撲救。氧化硼經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可知,其毒性較低,因而規(guī)定了與其他低毒的一般粉塵相同的允許濃度值為10mg/m3。