硼沙珠試驗

硼砂珠試驗是熔珠試驗的一種，而熔珠試驗是一種傳統的對一些特定金屬分析的試驗。不同組分的金屬混合物在灼燒和冷卻後有特徵的顏色變化，以此來確定金屬的組分。

基本介紹

• 中文名：硼砂珠實驗
• 外文名：Borax-bead test
• 發明人：永斯·雅各布·貝采利烏斯
• 發現時間：1812年
• 作用：鑑別分析金屬

發現背景

硼砂珠實驗是分析金屬的一種定性分析方法。由瑞典化學家永斯·雅各布·貝采利烏斯在1812年發明並推廣。自那時以來，很多鹽如碳酸鈉或氟化鈉被用作助熔劑，既硼砂之後最重要的是磷酸氫鈉銨，它是磷酸珠試驗的基礎。

硼砂

硼砂，學名四硼酸化鈉， ；硼砂是無色半透明的晶體或白色結晶粉末，硼砂晶體常呈板狀或短柱狀，柱面有縱紋，集合體有晶簇狀粒狀、多孔土塊狀、皮殼狀等。內色或微帶淺灰、淺黃、淺藍、淺綠等色，玻璃光澤。易溶於水，略具甜味。燒灼時膨脹、脫水，熔成透明的玻璃球狀體。

硼砂是常見的硼酸鹽礦物之一，主要是含硼鹽湖蒸發乾涸的產物。也呈霜平狀，見於乾旱地的土壤表面。在乾燥空氣中易失去部分結晶水變成白色粉末狀的三方硼砂。中國西藏拉薩拉薩附,近的的鹽湖沉積礦床是世界著名的硼砂產地之一。其他著名產地有土耳其、阿根廷、玻利維亞、智利 、美國等。

硼砂珠實驗

一種定性分析方法。

鉑絲做成的小圓圈，蘸一點硼砂，酒精燈上加熱。硼砂一開始冒出一些小氣泡——結晶。水受熱蒸發，然後熔融成無色的液體。冷卻後，成了無色透明的固體，就像玻璃珠，牢牢地粘在鉑絲做成的小圓圈上。再蘸取少量被測試樣的粉末或溶液，繼續灼燒，小珠即呈現不同的顏色，藉此可以檢驗某些金屬元素的存在。硼砂在878°C時熔化為玻璃狀物。因為熔體中含有酸性氧化物三氧化二硼，故能溶解金屬氧化物。此法是利用熔融的硼砂能與多數金屬元素的氧化物及鹽類形成各種不同顏色化合物的特性。

例如：鐵在氧化焰灼燒後硼砂珠呈黃色，在還原焰灼燒呈綠色。 蘸不同的金屬氧化物，可燒制出不同顏色的熔珠，如鐵離子為黃色，可以用來定性分析金屬。
具體的反應方程式：

金屬在不同火焰下的特徵顏色

氧化焰

1. 灼熱時

藍：Co

無色：Mg，Ca，Ba，Al，Sn，Pb，Sb，Bi，Ag，Zn，Cd，Hg，Sr，Ti

灰色：（Al），[Sn]

綠：Cu，Fe，Co以比例混合。

紅：（Fe），Ce

紫：Mn，Ni，Co以比例混合。

黃褐：（Be），（Pb），（Sb），Ag，Fe，Ce，（V），U

2. 冷卻後：

藍：Co，Cu

無色：同上

紅：Ni

紫：Mn

還原焰

1. 灼熱時：

藍：Co

無色：Mg，Ca，Ba，Al，Sn，Sr，Ce，少量Cu

灰色：[Al]，[Sn]，Pb，Sb，Bi，Ag，Zn，Cd，（Cu），（Ni）

綠：Fe，Cr，V，U

紅：很少的Cu和痕量Sn

黃褐：Mo，Ti，W，V，Th

2. 冷卻後：

藍：同還原焰灼熱時。

無色：同還原焰灼熱時。

灰色：同還原焰灼熱時。

綠色：同還原焰灼熱時，包括Mo。

紫色：Ti

黃褐色：W

小括弧表示過飽和，中括弧表示飽和或很飽和。

作用與警示

廣泛的用途

現代醫學證明硼砂為一弱鹼，有弱的抑菌作用，用作清熱解毒藥。外治咽喉腫痛，牙疳，口瘡等症。醫院裡常用硼酸作消毒劑，硼砂還有防腐作用，為複方硼砂溶液的主要成分。利用硼砂可以抑菌這一性質，它還可以用於農業病害防治；也用於生產洗潔粉、藥皂 、洗眼水 ，用適量硼砂洗頭可以殺火頭部寄生菌；還可用作食品的保鮮防腐劑。此外，由於可以提供植物生長不可缺少的微量元素硼 ，硼砂逐漸成了農業上的重要角色—硼肥。

硼砂是製造光學玻璃、琺瑯和瓷釉的原料。光學玻璃是用於製造光學儀器或機械系統的透鏡、稜鏡、視窗等的玻璃材料、成分為矽酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽 、氟化物和硫系化合系列，其中含鹼硼矽酸鹽體系的稱為冕玻璃；

硼砂在氣焊金屬時是一種非常重要的助劑,它在高溫時能把金屬表面的雜物清除，變成清潔的表面，有利於焊接。

利用硼砂珠實驗的原理，硼砂也常被用作除銹劑。因為硼砂在加熱時，能熔解金屬表面的氧化物— 除銹。此外，在焰火中也用到硼砂，因為它受熱後，會射出美麗的綠色光芒。

警示

儘管國家明令禁止，但因為在食物中添加硼砂以增長保存期，還可以增加而食， 肉類等食物的彈性柔韌性和保水性，不少不法商家仍私自將食物中添加硼砂，需要相關部門加強監管。保護人民健康。

硼砂是一種非常重要的物質，在我們的生產生活中扮演著重要的角色。我國有著極其豐富的硼砂資源，只要趨利避害，合理利用，一定能讓硼砂為人類社會和科技發展貢獻力量。