Bortrioxid

Kristallstruktur
__ B3+      __ O2−
Allgemeines
Name	Bortrioxid
Andere Namen	Dibortrioxid Borsesquioxid Borsäureanhydrid Borsäureglas Bor(III)oxid
Verhältnisformel	B2O3
CAS-Nummer	1303-86-2
Kurzbeschreibung	farblose, hygroskopische Masse[1]
Eigenschaften
Molare Masse	69,62 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,56 g·cm−3 (kristallin)[2] 1,83 g·cm−3 (amorph)[2]
Schmelzpunkt	475 °C (kristallin)[2]
Siedepunkt	2250 °C[2]
Löslichkeit	gering löslich in Wasser: 36 g·l−1 (25 °C)[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3] Gefahr H- und P-Sätze H: 360FD EUH: keine EUH-Sätze P: 201-​308+313 [3] EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [4] Giftig (T) R- und S-Sätze R: 60-61 S: 53-45
LD50	3163 mg·kg−1[5] (oral, Maus)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Bortrioxid oder Dibortrioxid ist eine chemische Verbindung der Elemente Bor und Sauerstoff mit der Summenformel B₂O₃.

Geschichte

Bortrioxid war Ausgangspunkt zur ersten Darstellung von Bor. Im Jahre 1808 gelang erstmals die Darstellung von unreinem Bor aus Bortrioxid durch Reduktion mit Kalium. Das erste hochreine Bor wurde dann 1909 durch Reduktion von Bortrioxid mit Wasserstoff gewonnen.

Gewinnung und Darstellung

Glüht man Borsäure, so erhält man eine farblose, glasig-amorphe Masse (Boroxidglas)^[2], die schwierig zu kristallisieren ist:

$\mathrm{2 \ H_3BO_3 + 190,5 \ kJ \rightleftharpoons B_2O_3 + 3 \ H_2O}$

Durch langsame Dehydratisierung von Borsäure bei 150–250 °C kann kristallines Bortrioxid hergestellt werden.^[2]

Im Jahr 2007 wurden weltweit etwa 3,8 Millionen Tonnen Bortrioxid produziert. Hauptproduzenten sind die Türkei, Argentinien und Chile.^[6]

Eigenschaften

Bortrioxid reagiert sauer, ist hygroskopisch und bildet Borsäure bei Kontakt mit Wasser. Bei Reduktion mit Magnesium, Kalium, Wasserstoff und anderen entsteht Bor.

$\mathrm{B_2O_3 + 3 \ Mg \rightleftharpoons 2 \ B + 3 \ MgO \ \ \Delta H = -533 kJ }$

Verwendung

Bortrioxid ist ein Ausgangsstoff zur Herstellung weiterer Borverbindungen (z.B. reinem Bor, Borkarbid, Methylborate durch Auflösung in Methanol, Diboran durch Hydrierung). Praktische Verwendung findet es als Flussmittel bzw. Bestandteil (Borsilikatglas, Borphosphatglas) in Emails und Gläsern. In heißgepresster Bornitrid-Keramik vermag es in Mengen von 2–6 % als Bindemittel zu fungieren. Bortrioxid wird unter anderem auch als Feuerlöschmittel bei Bränden von Metall eingesetzt^[7].

Einzelnachweise

1. ↑ Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
2. ↑ ^{a b c d e f} Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie 102. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin und New York 2007, ISBN 978-3-11-017770-1. S. 1104.
3. ↑ ^{a b c} Eintrag zu Bortrioxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. Dezember 2007 (JavaScript erforderlich).
4. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 1303-86-2 im European chemical Substances Information System ESIS
5. ↑ Datenblatt Bortrioxid bei AlfaAesar, abgerufen am 3. Februar 2010 (JavaScript erforderlich)..
6. ↑ Boron. In: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2009.
7. ↑ Gisbert Rodewald, Alfons Rempe, Kohlhammer: Feuerlöschmittel 7. Auflage, ISBN 3-17-018492-X.