硼的应用
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自然界中没有游离态的硼在地球上单独存在。硼是地壳中分布广但非常分散的化学元素,它和铀的数量差不多。硼也是地壳中最重要的元素之一,它与锂和铍同属于稀有元素。在自然中硼的同位素有10B和11B。
硼酸是制造各种硼化物的原料,如制造元素硼、氮化硼、碳化硼、硼纤维、硼烷等各种硼酸盐。这些硼化物应用广泛。此外硼酸更大量的用于搪瓷、玻璃、玻璃纤维、鞣革、木质防腐、燃料、硼钢及稀有金属冶炼中。
由于硼及硼化合物的特殊功能,如质轻、阻燃、耐热、高硬、高强、耐磨及催化性质,在现代科学技术中,发挥了重要作用。他们已经由原来的原料角色登上了材料工业的舞台,在国民经济部门中有着广泛的应用。
(1)农业
硼是植物生长的微量元素肥料,直接关系到糖类的转化、新陈代谢、花粉孕育能力及抗病能力。施用硼肥后的作物可增产10%—15%。硼对棉花、果树等经济生产尤为重要,如果土壤缺硼,农作物将发生“蕾而不花症”,即花蕾不开花不结桃,造成减产,严重时会造成绝产。硼对油菜籽、甜菜、柑橘、苹果、小麦等各种农业作物均有明显的增产作用。
另外,硼砂可作除草剂,三氟化硼作烟熏剂,五硼酸钠可作杀菌剂。
(2)医药
硼砂、硼酸是外用药,可用于止痛和消毒,用于止痛和消毒剂中,如中国古代用天然硼砂制“冰硼散”是口腔溃疡良药。硼氢化物用于维生素和激素的生产,硼酸铵、硼酒石酸等都是生产医药的重要原料。
(3)电子工业
硼化锆可作电极及电视机壳,磷化硼可做热敏元件及二极管,硼化钛可做发射元件。六硼化金用作新型阴发射材料。二硼化镁可作超导材料。碳化硼可作原子能反应炉的控制棒材料核聚变炉的炉衬壁,硼酸和硼酸钙用于生产无碱玻璃纤维,是发电机组的绝缘材料。
(4)机电工业
碳化硼是金属切削刀具的重要成分,钢材渗硼能提高表面硬度,是制造超硬材料的重要添加剂;碳化硼可作抛光膏,氮化硼可作耐高温喷嘴高温润滑和脱膜剂、氮硼酸铵是铝铜焊药。某些硼化物是绝缘保护膜。
(5)轻工纺织和日用化工
硼酸作为杀菌剂用于硼酸皂的生产,过硼酸钠作洗涤剂组成,可提高的织物的洁白度和光泽度,也用于织物漂白。硼砂是高级香料的原料,硼酸、硼酸锌可用于防火纤维的绝缘材料和阻燃剂,还可用做漂洗剂、媒染剂、后整理剂。偏
硼酸钠用于织物施浆。
(6)玻璃搪瓷陶瓷业
在光学玻璃、玻璃仪器及耐热玻璃中加入硼砂或氧化硼组分、可以改善玻璃的热膨胀性,提高耐温、施压性能及透光度,同时可缩短融化时间。钠硼硅玻璃就有耐温、耐压性能。硼酸盐是有机合成工业的重要材料。硼砂、硼酸、偏硼酸钡、硼酸铝、磷酸硼、硼酸钙、硼酸锂等是搪瓷、陶瓷釉料的重要组分,它们可使搪瓷中具有极好的耐热耐磨性,可增强光泽,提高洁白度、坚固性。在砖墙、地板砖用硼硅釉料中,三氧化二硼占21%,日用陶瓷、卫生搪瓷釉料都必须加入硼化物;硼化钛是金属陶瓷的重要组分。
(7)冶金工业
硼化物是冶金工业的添加剂、助熔剂,也是硼钛、硼钢的原料。硼化铁、硼化锂、硼化镍可使金属材料硬度大、耐磨性好、耐热。硼砂作焊药可防止气焊时金属表面氧化。过硼酸钠是镀镍电解液的组分,可防止镀层气泡产生,提高镀件光亮度。硼化钛硬质合金阴极具有良好的导电性。
(8)核工业和高新技术
六硼化钙可用作高温核反应器中子吸收材料,又是火箭材料的包装物。单质硼、乙硼烷、戊硼烷、十硼烷都是极好的高能燃料。硼也可用于核反应堆防护控制。
硼及其化合物的应用广泛,因此有“工业味精”的美誉。随着科学的发展,对新化合物的深入研究,硼酸作为基础产品,市场需求量在逐年增加,其市场前景十分看好。
4.1.5、副产物硫酸镁的用途
镁是农作物第六大营养元素,同时也是现代工业社会和自然界不可缺少的组分;硫是第四大营养元素,是植物中合成氨基酸、蛋白质、纤维素、以及酶类所必须。据调查,我国缺镁土壤面积达553.3万平方公里,约占全国耕地总面积的6%。据预测,若国内现有缺镁土地每亩施用硫酸镁5公斤,则年需硫酸镁41.5万吨,加之种植其它经济作物所需的硫酸镁为10万吨,则硫酸镁作为农用肥料的需求量为51.5万吨。而目前国内施用的硫酸镁肥料不足2万吨,仅为需求的4%左右。随着农业种植对镁、硫等中量营养元素在提高作物产量和改善作物品质方面不断深入,近年来国内硫酸镁作为农业肥料在生产和应用方面均取的了一定进展。预计今后几年,国内硫酸镁产品除继续满足食品、医药、化工、轻工、纺织等传统领域中需求及出口外,在农用肥料方面仍有巨大潜在市场,其需求量将会呈逐年上升趋势。