Борная кислота — свойства и применение¶
Борная кислота (H₃BO₃) — слабая кислота бора, природное соединение, широко применяемое в медицине, бытовой химии и промышленности. Представляет собой белые кристаллические чешуйки или зернистый порошок без запаха, сладковатого вкуса, легко растворимые в воде и спирте. Молярная масса — 61,83 г/моль, температура плавления — 170,9 °C (при нагреве выше 170 °C теряет воду с образованием метаборной кислоты, а при 300 °C — тетраборной кислоты). В природе встречается в виде минералов сассолина и буры, добываемых в солёных озёрах (в том числе в России — на озере Баскунчак в Астраханской области).
¶Физические и химические свойства
Борная кислота образует слоистые кристаллы, в которых молекулы H₃BO₃ соединены водородными связями. В водном растворе ведёт себя как одноосновная кислота, отдающая протон за счёт присоединения гидроксильного иона, а не диссоциации:
H₃BO₃ + H₂O ⇌ [B(OH)₄]⁻ + H⁺
Константа диссоциации Ka ≈ 5,8·10⁻¹⁰, что делает её одной из самых слабых неорганических кислот. При взаимодействии с сильными кислотами и оксидами образует соли — бораты. С глицерином, маннитом и другими полиолами образует устойчивые комплексные соединения (например, тетраглицериноборат), что используется для точного определения кислоты титрованием. При нагревании выше 170 °C обезвоживается в несколько стадий:
H₃BO₃ → HBO₂ (метаборная кислота, 170 °C) → H₂B₄O₇ (тетраборная кислота, 300 °C) → B₂O₃ (оксид бора, 500 °C).
¶Получение
Промышленный способ получения — экстракция раствором из природных борсодержащих минералов и рассолов. В России борсодержащие ресурсы сосредоточены в основном в Забайкалье, Приуралье и на Кольском полуострове. Лабораторный синтез проводят нейтрализацией бората натрия соляной кислотой:
Na₂B₄O₇·10H₂O + 2HCl → 4H₃BO₃ + 2NaCl + 5H₂O
¶Медицинское применение
В медицине борная кислота используется как антисептик наружного действия. Относится к фармакологической группе антисептических средств. Обладает бактериостатическим действием в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также подавляет рост некоторых грибков. Механизм действия связан с нарушением проницаемости клеточных мембран микроорганизмов.
¶Формы выпуска
- Порошок (10 г) — для приготовления растворов и присыпок.
- Раствор спиртовой 2% — для обработки кожи.
- Раствор водный 2% — для промываний.
- Мазь 5% — наружное применение.
- Капли ушные 2% — при отите (в настоящее время в ряде стран применение ограничено из-за риска ототоксичности).
¶Показания
Согласно инструкции по медицинскому применению, борная кислота показана при ожогах, экземе, пиодермии, конъюнктивите (водный раствор), отите наружного уха. В ветеринарии применяется при дерматитах и отитах у животных.
¶Способ применения и дозы
Растворы готовят из порошка: 2% водный раствор — 2 г кислоты на 100 мл кипячёной воды; 2% спиртовой — 2 г на 100 мл 70% спирта. Промывания и примочки делают 2–3 раза в сутки. Мазь наносят тонким слоем на поражённые участки 1–2 раза в день. Курс лечения определяется врачом и обычно не превышает 7–10 дней.
¶Противопоказания и побочные эффекты
Противопоказания: гиперчувствительность, беременность, лактация, детский возраст (до 18 лет для некоторых форм), нарушения функции почек, повреждение целостности кожных покровов на обширных участках. При наружном применении возможны аллергические реакции, покраснение, шелушение кожи.
¶Отравление
Борная кислота обладает кумулятивными свойствами: способна накапливаться в тканях и выводится почками медленно. Хроническое отравление проявляется тошнотой, диареей, сыпью, десквамацией эпидермиса, нарушением функции почек и печени. Смертельная доза при приёме внутрь — около 15–20 г для взрослого. В связи с токсичностью в ряде стран ограничено применение борной кислоты в косметике и средствах гигиены для детей.
¶Промышленное и бытовое применение
- Стекольная промышленность — компонент боросиликатного стекла (марки «Пирекс»), устойчивого к термоударам.
- Керамика — добавка в глазури.
- Ядерная энергетика — поглощение нейтронов (в виде карбида бора или боратов) для регулирования реакции.
- Сельское хозяйство — микроудобрение, дефицит бора приводит к отмиранию точек роста растений.
- Химическая промышленность — огнестойкие добавки, катализаторы, компонент флюсов при пайке.
- Бытовая химия — составы против тараканов и муравьёв (борная кислота действует как контактный яд для насекомых).
¶Хранение
Хранят в плотно закрытой таре, в сухом защищённом от света месте, отдельно от пищевых продуктов. Срок годности порошка — 3 года, растворов — 3 года при соблюдении условий хранения.
¶Нормативное регулирование
В России борная кислота включена в перечень лекарственных средств, отпускаемых без рецепта (для некоторых форм), и регламентирована Государственной фармакопеей. В Евросоюзе концентрация борной кислоты и боратов в косметике ограничена (не более 0,1% для средств, контактирующих со слизистыми).
¶Историческая справка
Борную кислоту впервые выделил в чистом виде в 1702 году итальянский химик Вимарио Хомберг из буры. Промышленное производство наладили в XIX веке после открытия крупных месторождений в Тоскане (Италия) и Турции. В России первые заводы по переработке борсодержащих ресурсов появились в начале XX века.
¶Источники
- Государственная фармакопея РФ, XIV издание.
- Инструкция по медицинскому применению препарата «Борная кислота», Минздрав РФ.
- Краткая химическая энциклопедия, т. 1.
- Справочник химика, т. 2.
- Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия. 11 класс.