سدیم بورهیدرید Sodium borohydride
- CAS Number 16940-66-2
- شکل ظاهری white crystals
- حلالیت در آب 550 g/L
- فرمول شیمیایی Na[BH4]
- وزن مولکولی 37.83 g/mol
- نقطه ذوب 400 °C
- نقطه اشتعال 70 °C
- چگالی 1.07 g/cm3
- حلالیت soluble in liquid ammonia, amines, pyridine
- مترادف Sodium tetrahydridoborate(1–),Sodium boranuide
سدیم بورهیدرید چیست؟
سدیم بورهیدرید (NaBH₄) یک ترکیب شیمیایی با فرمولی شگفتانگیز است که در صنایع مختلف از جمله داروسازی، الکترونیک و شیمی کاربرد دارد. این ماده به عنوان یک سوژندهنده قوی آمونیاک و عامل کاهنده در فرآیندهای شیمیایی متنوعی مورد استفاده قرار میگیرد. به بیان سادهتر، سدیم بورهیدرید یک دستیار شیمیایی است که بدون آن خیلی از واکنشها نمیتوانند پیش بروند.خواص فیزیکی و شیمیایی سدیم بورهیدرید
- حالت ظاهری: پودر سفید تا کریستالهای سفید/کمی زرد (بسته به ناخالصی و سن نمونه).
- فرمول مولکولی: NaBH₄
- جرم مولکولی (M): ≈ 37.8325 g·mol⁻¹. (محاسبه دقیق: Na + B + 4×H ≈ 37.8325 g/mol)
- حلالیت: در آب حل میشود اما با آب واکنش نشان میدهد (آزادسازی H₂ در شرایط اسیدی/مرطوب). در الکلهای پروتیکی (متانول، اتیلانول) نیز حل میشود و در برخی حلالهای آلی قطبی محدوداً قابل حل است.
- pH محلول آبی: محلول آبی NaBH₄ قلیایی است (به دلیل هیدرولیز آهسته و وجود هیدروکسیدها).
- واکنشپذیری: منبع هیدرید (H⁻) برای کاهندگی؛ واکنش با اسیدها یا آب منجر به آزادسازی هیدروژن گازی میشود.
- پایداری: در وضعیت خشک، نسبتاً پایدار است؛ در حضور رطوبت، اسید یا در دما/شرایط نامناسب ممکن است تجزیه یا واکنش دهد
ویژگی توضیحات نام شیمیایی: سدیم بورهیدرید (Sodium Borohydride) فرمول مولکولی: NaBH₄ جرم مولکولی (M): ≈ 37.83 g/mol حالت فیزیکی: پودر یا کریستالهای سفید تا زرد کمرنگ (بسته به ناخالصی و سن نمونه) چگالی: حدود 1.07 g/cm³ در 20 °C نقطه ذوب: حدود 400 °C (تجزیه قبل از ذوب کامل) نقطه جوش: تجزیه میشود؛ نقطه جوش مشخصی ندارد حلالیت در آب: در آب واکنشپذیر است (با آزادسازی H₂)، نه محلول پایدار حلالیت در حلالهای آلی: در الکلها (متانول، اتانول) و آمیدها تا حدی محلول است؛ در حلالهای غیرقطبی تقریباً نامحلول pH محلول آبی: قلیایی (حدود 8.5 تا 9.5 بسته به غلظت) رنگ و بو: بیرنگ تا سفید، بدون بو 
مکانیسم و رفتار شیمیایی سدیم بورهیدرید
آنیون BH₄⁻ چهار هیدرید قابل انتقال دارد. در واکنشهای کاهشی، معمولاً هیدرید (H⁻) به هستهٔ الکتروندوست (مثلاً کربونیل C=O) منتقل میشود و آن را به الکل تبدیل میکند.
بهصورت تئوری هر مول NaBH₄ میتواند تا چهار معادلکاهشی (چهار هیدرید) فراهم کند، اما در عمل بسته به حلال، طبیعت الکترونگیر و شرایط واکنش، تعداد معادلهای مفید ممکن است کمتر باشد.
در حلالهای پروتیکی یا با افزودنیهای کاتالیزی، گزینشپذیری و سرعت واکنش تغییر میکند (مثل کاهش آلدهیدها و کتونها سریع و ساده؛ استرها و آمیدها معمولاً کاهش نمییابند بهراحتی با NaBH₄ مگر شرایط خاص).
کاربردهای سدیم بورهیدرید:
الف) شیمی آلی و داروسازی
کاهش آلدهیدها و کتونها به الکلها (واکنشهای کلاسیک).
استفاده در سنتزهای مرحلهای در مسیرهای تولید APIs (مواد فعال دارویی).
تهیهٔ مشتقات حساس به هیدرژناسیون کنترلشده.
ب) الکترونیک و صنایع نیمهرسانا
در برخی فرآیندهای تولید قطعات نیمههادی و الکترونیک بهعنوان عامل کاهنده یا منبع هیدروژن برای برخی پردازشها استفاده میشود.
کاربرد در تولید و سنینسازی برخی مواد و اتصالدهندهها در برخی فرآیندهای تخصصی.
ج) نانوتکنولوژی و تولید فلزات نانو
بهعنوان عامل کاهنده برای تولید نانوذرات فلزی (مثلاً تولید ذرات نقره، طلا) از نمکهای فلزی.
کنترل اندازه و شکل نانوذرات با تنظیم مقدار NaBH₄ و شرایط واکنش.
د) صنایع شیمیایی و تحقیقاتی
در سنتزهای آزمایشگاهی، پژوهشی و صنعتی به عنوان عامل کاهندهٔ قابلاعتماد.
بهعنوان منبع هیدرید در برخی واکنشهای تخصصی
هـ) سایر کاربردها
گاه در بررسیها و فرآیندهای تخصصی دیگر (مثلاً تولید برخی کاتالیزورها).
ذکر: استفاده در صنایع غذایی بسیار ناد و حساس — هر گونه کاربرد ممکن در صنعت غذا مستلزم بررسی مقررات و ایمنی کامل است.
تهیه و سنتز سدیم بورهیدرید (NaBH₄)
سدیم بورهیدرید یکی از مهمترین ترکیبات بور هیدریدی است که به دلیل پایداری نسبی، سهولت ذخیرهسازی و نقش مؤثرش به عنوان عامل کاهنده، در مقیاس صنعتی تولید میشود. سنتز این ماده در آزمایشگاهها و صنایع شیمیایی از روشهای مختلفی انجام میگیرد که بسته به هدف و مقیاس تولید متفاوت است.
۱. روش صنعتی براون (Brown Process)
روش براون یکی از معروفترین و پرکاربردترین روشهای صنعتی برای تولید سدیم بورهیدرید است. در این روش، تریمتوکسیبوران (B(OCH₃)₃) با سدیم هیدرید (NaH) در حضور حلال تتراهیدروفوران (THF) یا دیاکسان واکنش میدهد.
واکنش کلی به شکل زیر است:
4NaH+B(OCH3)3→NaBH4+3NaOCH34NaH + B(OCH₃)₃ → NaBH₄ + 3NaOCH₃
🔹 در این واکنش، سدیم هیدرید نقش دهنده هیدروژن را دارد و تریمتوکسیبوران منبع بور است
🔹 محصول جانبی سدیم متوکسید (NaOCH₃) است که در سیستم باقی میماند و معمولاً قابل بازیافت است.
🔹 این روش از نظر اقتصادی مقرونبهصرفه و از نظر ایمنی قابل کنترل است، بنابراین در مقیاس صنعتی بسیار مورد استفاده قرار میگیرد
۲. روش مانسفیلد (Mansfield Process)
در روش مانسفیلد، از بوراکس (Na₂B₄O₇) به عنوان منبع بور و سدیم یا سدیم هیدرید به عنوان عامل کاهنده استفاده میشود. واکنش در حضور یک حلال آلی (مانند دیگلایم یا تتراهیدروفوران) و در دمای بالا انجام میشود.
واکنش کلی بهصورت سادهشده به شرح زیر است:
Na2B4O7+8NaH→4NaBH4+3Na2ONa₂B₄O₇ + 8NaH → 4NaBH₄ + 3Na₂O
🔹 مزیت این روش در استفاده از مواد اولیه ارزانتر مانند بوراکس است.
🔹 اما به دلیل تولید مقدار زیادی اکسید سدیم (Na₂O) و نیاز به دمای بالا، کنترل آن در مقیاس بزرگ دشوارتر است.
🔹 معمولاً در کاربردهای نیمهصنعتی یا در تولید آزمایشگاهی با مقیاس متوسط استفاده میشود.
۳. روش سدیم–بوراکس–سیلیس (Modified Borax Route)
در این روش مدرنتر، بوراکس با سدیم و دیاکسید سیلیسیم (SiO₂) در حضور هیدروژن یا بخار آب واکنش داده و سدیم بورهیدرید تولید میکند.
واکنش به طور خلاصه به این صورت است:
Na2B4O7+8Na+2SiO2+H2→4NaBH4+2Na2SiO3Na₂B₄O₇ + 8Na + 2SiO₂ + H₂ → 4NaBH₄ + 2Na₂SiO₃
🔹 این مسیر از نظر اقتصادی جالب است، چون از مواد اولیه فراوان (بوراکس و سیلیس) استفاده میکند.
🔹 با این حال، کنترل شرایط واکنش و خلوص محصول نیازمند تجهیزات خاص و دمای بالاست (حدود 400–500 °C).
۴. روش الکترولیتی (Electrochemical Reduction)
در این روش، از الکترولیز محلولهای بورات سدیم در حضور منبع هیدروژن (مانند هیدریدها یا الکلها) برای تولید NaBH₄ استفاده میشود.
🔹 این روش در مقیاسهای آزمایشگاهی برای تولید مقادیر کم یا تحقیقاتی به کار میرود.
🔹 مزیت آن عدم نیاز به واکنشهای شدید حرارتی است، اما راندمان معمولاً پایینتر است.
جمعبندی و مقایسه روشها سدیم بورهیدرید:
| روش سنتز | مواد اولیه اصلی | مزایا | معایب | مقیاس استفاده |
|---|---|---|---|---|
| براون (Brown) | NaH + B(OCH₃)₃ | بازده بالا، ایمنی مناسب، کنترل آسان | نیاز به حلال آلی گران | صنعتی |
| مانسفیلد (Mansfield) | NaH + Na₂B₄O₇ | مواد اولیه ارزان | دمای بالا، کنترل سختتر | نیمهصنعتی |
| سدیم–بوراکس–سیلیس | Na + Na₂B₄O₇ + SiO₂ | اقتصادی، مواد اولیه در دسترس | نیاز به دمای بالا و تجهیزات خاص | صنعتی/تحقیقاتی |
| الکترولیتی | Na₂B₄O₇ (محلول) | بدون حرارت بالا، تمیز | بازده پایین | آزمایشگاهی |
💡 نکته مهم:
در همه روشها، کنترل رطوبت و دما اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا سدیم بورهیدرید در حضور آب و حرارت به سرعت تجزیه شده و هیدروژن آزاد میکند:
NaBH4+2H2O→NaBO2+4H2↑NaBH₄ + 2H₂O → NaBO₂ + 4H₂↑
بنابراین، فرآیند تولید باید در شرایط کاملاً خشک و بیهوا انجام شود تا بازده بالا و محصول با خلوص زیاد حاصل شود.
نگهداری، بستهبندی و حملونقل سدیم بورهیدرید
بستهبندی معمول: بطریهای دربدار خشک (برای مصارف آزمایشگاهی)، کیسه یا درامهای مخصوص با پوشش داخلی ضد رطوبت در مقیاس صنعتی. اندازههای بستهبندی متداول: چندصد گرم، 1–25 kg، درامهای صنعتی (بسته به تولیدکننده).
شرایط نگهداری: در جای خشک، خنک و دور از رطوبت و منابع حرارت. ترجیحاً در محیط خشک و ترجیحاً در ظروف مهرومومشده با رطوبتگیر (desiccant).
حملونقل: بهدلیل واکنشپذیری با آب و احتمال تولید H₂، در حملونقل باید موارد ایمنی رعایت شود؛ با حاملهای مجاز هماهنگ کنید و SDS را ارائه دهید.
ایمنی و مخاطرات سدیم بورهیدرید
واکنش با آب و اسیدها: تولید هیدروژن گازی (قابل اشتعال). در صورت تماس ناگهانی با آب یا اسید، احتمال آتشسوزی یا انفجار محلی وجود دارد.
تماس پوستی/چشمی: ممکن است تحریککننده باشد — از دستکش، عینک ایمنی و حفاظت پوست استفاده کنید.
غیرقابلسوزاندن بهعنوان مادهٔ جامد در شرایط معمول، اما تولید H₂ خطر آتشگیری ایجاد میکند.
تهویه مناسب: هنگام انجام واکنشها یا باز کردن ظروف، از هود یا تهویه مناسب استفاده کنید.
همیشه SDS (برگهٔ اطلاعات ایمنی) را دریافت و مطابق آن عمل کنید
دفع و خنثیسازی سدیم بورهیدرید
خنثیسازی و دفع باید با رعایت اصول ایمنی و مقررات محیطزیستی انجام شود.
معمولاً خنثیسازی تدریجی و کنترلشده (مثلاً مصرف در واکنش با مقادیر کنترلشده الکل تحت نظارت) انجام میشود؛ هر گونه مخلوط محتوی NaBH₄ باید پیش از تخلیه با روشهای مناسب و تحت نظر متخصص خنثی شود.
هرگز NaBH₄ را مستقیم در فاضلاب ریخته نشود. مقررات محلی دفع مواد شیمیایی را رعایت کنید.
اثرات زیستمحیطی سدیم بورهیدرید
سدیم بورهیدرید به طور کلی آسیب زیادی به محیط زیست وارد نمیکند، اما اگر به طور غیرمجاز وارد منابع آبی یا خاک شود، ممکن است مشکلاتی را ایجاد کند. پس به دستورالعملهای ایمنی برای جلوگیری از آلوده کردن محیط زیست توجه ویژهای داشته باشید.نکات عملی و بررسی کیفیت سدیم بورهیدرید
درخواست CoA و SDS: قبل از خرید از فروشنده CoA (Certificate of Analysis) و SDS را بخواهید — اطلاعاتی مانند درصد خلوص، رطوبت، باقیماندهٔ محلولباقی و تاریخ تولید را نشان میدهد.
گریدها: گریدهای آزمایشگاهی (reagent), صنعتی (technical) و باتری/الکترونیک (در صورت وجود) ممکن است متفاوت باشند — انتخاب گرید باید بر اساس کاربرد انجام شود
بستهبندی و پاسیو: برای حمل به مناطق مرطوب یا طولانی بودن حمل، درخواست بستهبندی ضد رطوبت و تست نشت کنید
شرایط پرداخت و حمل به ایران: بهعلت حساسیت ماده و قوانین واردات، قبل از سفارش شرایط حمل، بیمه، و مجوزهای وارداتی را چک کنید. با حاملهایی که تجربه حمل مواد واکنشپذیر را دارند همکاری کنید.
ذخیرهسازی در انبار: انبار خشک، خنک، دور از اسیدها و رطوبت.
چرا خرید سدیم بورهیدرید از لوک آزما؟
اگر دنبال سدیم بورهیدرید با کیفیت عالی، قیمت مناسب و اطلاعات شفاف و کامل هستید، لوک آزما آماده است تا خریدی آسان و مطمئن را برای شما فراهم کند. در سایت لوک آزما:- میتوانید قیمتها را استعلام کنید، محصولات مختلف را مقایسه کنید و به راحتی انتخاب کنید.
- با ارسال سریع به سرعت محصول مورد نظر را در دست خواهید داشت.
- پشتیبانی و مشاوره از کارشناسان ما در هر لحظه در دسترس شماست تا شما را در خرید بهتر راهنمایی کنند.
- تنوع بالا در برندها، گریدها و درصد خلوصهای مختلف برای انتخاب دقیقتر.
- قیمتها کاملاً مناسب و رقابتی است، تا با اطمینان خاطر خرید کنید.
