Sodyum borhidrür

Sodyum borhidrür
Toz halde sodyum borhidrür
Adlandırmalar
	IUPAC adı Sodyum tetrahidroborat (1–)
	Sistematik IUPAC adı Sodium boranuide
Tanımlayıcılar
CAS numarası	16940-66-2 ; 15681-89-7 (2D4) ;
3D model (JSmol)	Etkileşimli görüntü;
ChEBI	CHEBI:50985 ;
ChemSpider	26189 ; 9052313 (2D4) ; 9312193 (3T4) ;
ECHA InfoCard	100.037.262
EC Numarası	241-004-4;
Gmelin Referansı	23167
MeSH	Sodium+borohydride
PubChem CID	4311764; 23673181 (2D4); 23671303 (3T4);
RTECS numarası	ED3325000;
UNII	87L0B9CPPA ;
UN numarası	1426
CompTox Bilgi Panosu (EPA)	DTXSID80893977 ;
	InChI InChI=1S/BH4.Na/h1H4;/q-1;+1 Key: YOQDYZUWIQVZSF-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1S/BH4.Na/h1H4;/q-1;+1; Key: YOQDYZUWIQVZSF-UHFFF;
	SMILES [Na+].[BH4-];
Özellikler
Molekül formülü	Na[BH; 4]
Molekül kütlesi	37,83 g/mol
Görünüm	beyaz kristal
Koku	kokusuz
Yoğunluk	1,0740 g/cm3
Erime noktası	400 °C (752 °F; 673 K) (bozunur)
Kaynama noktası	500 °C (932 °F; 773 K)
Çözünürlük (su içinde)	550 g/L
Çözünürlük	sıvı içinde çözünür amonyak, aminler, piridin
Yapı
Kristal yapı	Kübik (NaCl), cF8
Uzay grubu	Fm3m, No. 225
Kafes sabiti	a = 0,6157 nm
Termokimya
Isı sığası (C)	86,8 J·mol−1·K−1
Standart molar entropi (S⦵298)	101,3 J·mol−1·K−1
Standart formasyon entalpisi (ΔfH⦵298)	-188,6 kJ·mol−1
Gibbs serbest enerjisi (ΔfG⦵)	-123,9 kJ·mol−1
Tehlikeler
	GHS etiketleme sistemi:
Tehlike ifadeleri	H260, H301, H311, H314
Önlem ifadeleri	P223, P231, P232, P280, P301+P310, P370+P378, P422
NFPA 704; (yangın karosu)	3 1 2 W
Parlama noktası	70 °C (158 °F; 343 K)
Kendiliğinden tutuşma; sıcaklığı	ca. 220 °C (428 °F; 493 K)
Patlama sınırları	%3
	Öldürücü doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD50 (medyan doz)	160 mg/kg (Oral – Sıçan); 230 mg/kg (Dermal – Tavşan)
Benzeyen bileşikler
Diğer anyonlar	Boraks; Sodyum borat; Sodyum hidrür; Sodyum siyanoborohidrür
Diğer katyonlar	Lityum borohidid;
Benzeyen bileşikler	Lityum alüminyum hidrid
	Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
	Bilgi kutusu kaynakları

Sodyum borhidrür, olarak da bilinen sodyum tetrahidridoborat ve sodyum tetrahidroborat,^[4] 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.^[5] Bileşik olarak alkolde ve bazı eterlerde çözünür. Suyla ise baz yoksunluğunda reaksiyona girer.^[6]

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.^[7]

Özellikleri

Solvent	Çözünebilirlik (g/100 mL)^[6]
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

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

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.^[8]

Kaynakça

^ Kaynak hatası: Geçersiz <ref> etiketi; crc isimli refler için metin sağlanmadı (Bkz: Kaynak gösterme)
^ Ford, P. T. and Powell, H. M. (1954). "The unit cell of potassium borohydride, KBH₄, at 90° K". Acta Crystallogr. 7 (8): 604-605. doi:10.1107/S0365110X54002034 .
^ CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data. William M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno (2016-2017, 97th bas.). Boca Raton, Florida. 2016. ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942. 4 Mayıs 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Ağustos 2023.
^ Busch, D.H. (2009). Inorganic Syntheses. 20. Wiley. s. 137. ISBN 9780470132869. 6 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Mayıs 2015.
^ 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 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
^ ^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.
^ 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. ss. 186-90. doi:10.1021/ja01097a049.
^ Stuart Gary, "Hydrogen storage no longer up in the air 7 Nisan 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi." 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. 25 Mayıs 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Ağustos 2012.

[crc-1] Kaynak hatası: Geçersiz <ref> etiketi; crc isimli refler için metin sağlanmadı (Bkz: Kaynak gösterme)

[2] Ford, P. T. and Powell, H. M. (1954). "The unit cell of potassium borohydride, KBH₄, at 90° K". Acta Crystallogr. 7 (8): 604-605. doi:10.1107/S0365110X54002034 .

[3] CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data. William M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno (2016-2017, 97th bas.). Boca Raton, Florida. 2016. ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942. 4 Mayıs 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Ağustos 2023.

[google-4] Busch, D.H. (2009). Inorganic Syntheses. 20. Wiley. s. 137. ISBN 9780470132869. 6 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Mayıs 2015.

[kraftpulping-5] 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 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..

[eEROS-6] 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.

[7] 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. ss. 186-90. doi:10.1021/ja01097a049.

[8] Stuart Gary, "Hydrogen storage no longer up in the air 7 Nisan 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi." 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. 25 Mayıs 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Ağustos 2012.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]