کاربردهای بوریک اسید در صنایع مختلف
بوریک اسید چیست؟
بوریک اسید یک اسید معدنی سه ظرفیتی با فرمول شیمیایی H3BO3 است که از نظر حالت فیزیکی در دمای اتاق، مایع است و رنگ ندارد. این ترکیب، قابلیت انحلال در آب را دارد.
ساختار شیمیایی بوریک اسید
بوریک اسید، یک اسید ضعیف لوئیس است و در ترکیبات طبیعی وجود دارد. بوریک اسید از واکنش سولفوریک اسید و بوراکس طبیعی بدست می آید. همچنین می‌توان بوریک اسید را از واکنش هیدروکلریک اسید با محلول آبیِ داغ بوراکس تهیه نمود.
بیشتر بخوانید: کاربردهای اسید سولفوریک در صنایع لبنی
کاربردهای بوریک اسید در صنایع
بوریک اسید به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این اسید هم قابلیت ارائه به صورت مایع و هم پودری جامد را دارد، بنابراین حالت فیزیکی، منطبق بر هدف مورد نظر تعیین می‌شود، ممکن است نحوه استفاده از بوریک اسید به صورت ائروسل یا اسپری و یا به صورت قرص، گرانول، خمیر یا بلور باشد.
بوریک اسید در صنایعی مانند صنایع شیشه، جوشکاری، نساجی کاربرد دارد. اولین با در صنعت از بوریک اسید در صنایع تولید الیاف شیشه‌ای یا فایبر گلاس استفاده شد. فایبر گلاس برای تقویت پلاستیک‌ها برای استفاده در قایق سازی کاربرد دارد. همچنین از بوریک اسید در فرایند ساخت شیشه‌های صاف صفحه نمایش LCD هم استفاده می‌شود.
در پیروتکنیک (pyrotechnics) از اسید بوریک برای جلوگیری از واکنش‌های تشکیل آمید بین آلومینیوم و نیترات استفاده می‌شود.
کاربرد بوریک اسید در صنایع هسته‌ای
از بوریک اسید در نیروگاه های هسته‌ای برای کاهش نرخ فیزیون یا همان شکافت هسته‌ای استفاده می‌شود. زنجیره واکنش‌های فیزیون، از طریق مقادیر نوترون‌هایی که از فیزیون‌های پیشین در محیط موجود است، پیش برده می‌شود. بور در بوریک اسید احتمال شکست حرارتی را از طریق جذب نوترون های حرارتی کاهش می دهد.
واکنش های زنجیره ای شکست هسته از طریق نوترون های آزاد انجام می شود. ایزوتوپ 10 بور به میزان 20% و ایزوتوپ 11 بور با میزان 80% برای این هدف به کار می روند. انجام این واکنش ها به شرایط دمایی و فشاری رآکتورها بستگی دارد.
بیشتر بخوانید: کاربرد پتاسیم پرمنگنات در کشاورزی
کاربرد بوریک اسید به عنوان علف کش
از بوریک اسید به عنوان علف کش نیز استفاده می‌شود. اسید بوریک سیستم فتوسنتز گیاهان را خشک و یا مختل می‌کند. از این رو، بوریک اسید به طور معمول برای مهار جلبک‌ها در استخرها و سیستم‌های فاضلاب استفاده می‌شود.
کاربرد بوریک اسید به عنوان قارچ کش
زمانی که اسید بوریک به عنوان یک قارچ کش استفاده شود، از تولید هاگ‌های غیرجنسی قارچ‌ها جلوگیری نموده و رشد قارچ‌ها را سرکوب می‌کند. بنابراین، اسید بوریک در صنایع چوب به عنوان نگهدارنده چوب استفاده می‌شود و با جلوگیری از تکثیر قارچ‌ها، رشد و ایجاد پوسیدگی را کنترل می‌کند.
بوریک اسید یک نگهدارنده خوب در مقابل مخمرهاست، می توان با غلظت بین 0.01 تا 1 درصد برای این منظور مورد استفاده قرار داد.
بیشتر بخوانید: کاربرد اسپکتروسکوپی در پزشکی
کاربرد بوریک اسید به عنوان آفت کش
بوریک اسید به عنوان آفت کش در کشاورزی استفاده می‌شود؛ چون قابلیت از بین بردن کک، موریانه، سوسک‌ها، حتی جلبک‌ها و قارچ‌ها را دارد. اسید بوریک در سوسک‌ها، مورچه‌ها و موجودات مشابه، اسید بوریک باعث ایجاد مسمومیت شکمی می‌شود.
با توجه به مکانسیم عملکرد آن روی این موجودات، به صورت طعمه در اختیار این ریز موجودات قرار می‌گیرد یا به صورت پودر خشک در محل مورد نظر و شکاف‌ها استفاده می‌شود تا با حرکت کردن حشرات، به پایشان بچسبد و حشره در معرض اسید بوریک قرار گیرد.
تکرار این امر، در اثر 3 تا 10 روز باعث مرگ تدریجی حشرات بر اثر کم آبی و گرسنگی خواهد شد که البته مکانیسم‌های آفت کشی با بوریک اسید، هنوز رضایت بخش نیست.
اسید بوریک به عنوان یک ماده مغذی برای جبران کمبود بور در گیاهان به خاک یا محلول غذایی آن ها افزوده می شود. میزان مصرف این اسید جامد به گیاهانی نظیر گندم و جو بستگی به شرایط زمین کشت و گونه گیاه دارد.
کاربرد بوریک اسید در صنایع غذایی
از بوریک اسید به عنوان نگهدارنده در صنایع غذایی هم استفاده می‌شود و می‌تواند از رشد میکروارگانیسم‌ها جلوگیری کند. به عنوان نمونه از بوریک اسید به عنوان نگهدارنده محصولات گوشتی، خاویار و محصولات لبنی استفاده می‌شود. همچنین در سال 2008 گزارش شد بوریک اسید برای بهبود رنگ، بافت، طعم غذا و کنترل ژلاتینه شدن نشاسته در محصولات غذایی، مورد استفاده قرار می گیرد.
بیشتر بخوانید: روش کار با دستگاه جذب اتمی
کاربرد بوریک اسید در پزشکی و درمان
نمک‌های بوریک اسید، برای اهداف درمانی مورد استفاده قرار می گیرد، از جمله به عنوان مواد ضد عفونی کننده برای از بین بردن قارچ‌ها و باکتری‌ها. جراحت کوچک یا سوختگی کوچک را می‌توان با محلول بوریک اسید ضد عفونی کرد. همچنین از محلول‌های بسیار رقیق بوریک اسید برای شست و شوی چشم استفاده می‌شود.
از محلول‌های رقیق بوریک اسید برای درمان عفونت‌های واژینال و از بین بردن باکتری‌های موجود در این ناحیه استفاده می‌شود. در مورد آکنه، از بوریک اسید به عنوان ماده‌ای با خاصیت ضد باکتری استفاده می‌شود. همچنین برای جلوگیری از ایجاد قارچ پا می توان پودر بوریک اسید را در جوراب یا کفش اضافه ریخت.
کاربرد بوریک اسید در صنعت چرم
در چرم سازی با اضافه کردن اسیدبوریک به نمک مورد استفاده برای نمک سود کردن و گندزدایی، پوست گاو آسیب دیده را بهبود می دهند. به غیر از پوست گاو، این اسید برای مراقبت بهتر از پوست گوساله و پوست گوسفند نیز کاربرد دارد.
این اسید قادر است رشد باکتری ها را کنترل کرده و کاهش دهد، بنابراین استفاده از آن در صنعت چرم سازی، به دفع حشرات و انواع میکروارگانیسم ها نیز مفید خواهد بود.
اسید بوریک و تنظیم PH محلول ها
اسید بوریک یک اسید مناسب برای تنظیم میزان PH محلول است. این اسید با نمک بوراکس یک بافر را تشکیل می دهد. اسید بوریک – بور در غلظت ppm50- 100 ، با هم در تعادلند. این محلول برای تنظیم بافر آب استخرها استفاده می شود. ثابت اسیدی این اسید ضعیف در آب 25 درجه سانتی گراد برابر با 24/9 است؛ با این حال، ثابت اسیدی در حالتی که اسید بوریک که در آب استخر، اقیانوس یا رودخانه حل شود، مقدار کمتری خواهد بود؛ دلیل این کاهش، وجود یون ها و ناخالصی هاست.
بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع ترازوی آزمایشگاهی
افزودن اسید بوریک به آب استخرها و ایجاد یک محیط بافر از این جهت اهمیت دارد که برای ضد عفونی کردن آب استخر معمولا ترکیبات کلردار به کار می روند که موجب می شود آب استخر، اندکی اسیدی شود؛ محیط اسیدی می تواند خوردگی و فرسایش دیواره ها و کف استخر را تسریع نماید. استفاده از بوریک اسید، PH آب را تا حدود 5/7 الی 2/8 افزایش می دهد و از تخریب و آلودگی استخر جلوگیری خواهد کرد.
سایر کاربردهای اسیدبوریک
عمده مصرق و کاربرد اسید بوریک در صنایع کاشی و سرامیک و تولید مواد نسوز می باشد. در صنعت طلا و جواهر، این اسید معمولا به همراه الکل دناتوره یا اتانول برای کاهش اکسیداسیون سطح فلزات و جلوگیری از تشکیل لایه اکسید روی آن ها نیز استفاده می شود. این اسید ضعیف در تولید شیشه لازم برای ساخت نمایشگر های تخت و LCD نیز استفاده می شود.
احتیاط‌های لازم هنگام کار با بوریک اسید
اگر بوریک اسید در پوست در غلظت‌های بالای این ماده قرار بگیرد می‌تواند باعث ایجاد حساسیت و تحریک پوستی شود. به همین علت استفاده از بوریک اسید در محصولات آرایشی و بهداشتی دیگر رایج نیست. اما اگر این اسید توسط فرد بلعیده شود، مسمومیت حاد پیش خواهد آمد.