Natriumtetraborat

Kristallstruktur
	Kristallstruktur von Borax
	Vorlage:Farbe Na+ 0 Vorlage:Farbe B3+0 Vorlage:Farbe O2−0 Vorlage:Farbe H+
Allgemeines
Name	Natriumtetraborat
Andere Namen	Dinatriumtetraborat; Borax; Vorlage:E-Nummer; Tetrabordinatriumheptaoxid; calcinierter Borax (Anhydrat)<ref name="Hagers" />; Orthoborsäure-Natriumsalz;
Verhältnisformel	Na2B4O7
Kurzbeschreibung	farbloser geruchloser Feststoff<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
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PubChem	10219853
ChemSpider	8395345
DrugBank	DB14505
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Eigenschaften
Molare Masse	201,22 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="GESTIS" />
Dichte	2,37 g·cm−3<ref name="GESTIS" />; 1,815 g·cm−3 (Pentahydrat)<ref name="Jean “d&” Ans, Ellen Lax" />; 1,72 g·cm−3 (Decahydrat)<ref name="MerckD" />;
Schmelzpunkt	75 °C (Decahydrat)<ref name="GESTIS" />; 742 °C (wasserfrei)<ref name="GESTIS" />;
Siedepunkt	1575 °C (Zersetzung)<ref name="Merck">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
Dampfdruck	7,3 hPa (1200 °C)<ref name="Merck" />
Löslichkeit	wenig in Wasser (25,6 g·l−1 bei 20 °C, wasserfrei)<ref name="GESTIS" />; löslich in Wasser (51,4 g·l−1 bei 20 °C, Decahydrat)<ref name="MerckD">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>;
Sicherheitshinweise
Gefahrensymbol	Gefahrensymbol
H- und P-Sätze	H: 360FD‐319
	P: 201‐305+351+338‐308+313<ref name="GESTIS" />
Zulassungsverfahren unter REACH	besonders besorgniserregend: fortpflanzungsgefährdend (CMR)<ref name="SVHC_100.014.129">Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen ChemikalienagenturVorlage:Abrufdatum</ref>
MAK	Schweiz: 0,8 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)<ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7440-42-8)Vorlage:Abrufdatum</ref>
Toxikologische Daten	2660 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−3291,1 kJ/mol<ref name="CRC90_5_6">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-6.</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Natriumtetraborat ist eine chemische Verbindung des Natriums aus der Gruppe der Borate.

Vorkommen

Natriumtetraborat kommt natürlich in Form der Minerale Borax (Decahydrat), Tincalconit (Pentahydrat) und Kernit (Tetrahydrat) vor.<ref name="mindat.org">mindat.org: Search Minerals By Chemistry</ref> Es kommt auch als Bestandteil von Salzsolen (z. B. im Searles-See in Kalifornien) vor.<ref name="Hagers">Franz v Bruchhausen, Siegfried Ebel, Eberhard Hackenthal, Ulrike Holzgrabe: Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis: Folgeband 5: Stoffe L-Z. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-58388-9, S. 299 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref>

Gewinnung und Darstellung

Natriumtetraborat-Anhydrat kann durch Entwässerung der Hydrate in zwei Schritten (Calcinieren und anschließendes Schmelzen) gewonnen werden. Schnelles Abkühlen ergibt ein amorphes Produkt, beim langsamen Abkühlen entsteht die α-Form (rhombische Kristalle).<ref name="Hagers" />

Eigenschaften

Natriumtetraborat ist ein farbloser geruchloser Feststoff, der wenig löslich in Wasser ist. Er zersetzt sich bei Erhitzung über 1575 °C, wobei sich Boroxid und Natriumoxid bilden.<ref name="GESTIS" /> Das Decahydrat gibt bei 75 °C Kristallwasser ab<ref name="MerckD" /> und löst sich bei raschem Erhitzen im eigenen Kristallwasser auf. Bei langsamem Erhitzen verliert es einen Teil seines Kristallwassers und bildet ein Pentahydrat. Bei etwa 400 °C spaltet diese weiteres Kristallwasser ab und man erhält wasserfreies Natriumtetraborat.<ref name="Hunnius">Curt Hunnius: Pharmazeutisches Wörterbuch. De Gruyter 2019, ISBN 978-3-11-150209-0. S. 134.</ref> Bei der Entwässerung können insgesamt zehn mol Wasser abgespalten werden. Acht stammen aus dem Kristallwasser, zwei aus dem [B₄O₅(OH)₄]²⁻-Anion. Dieses Anion kennt man erst seit Aufklärung der Kristallstruktur Mitte des 20. Jahrhunderts.<ref>N. Morimoto, Mineral J. (Sapporo) 2 (1956) 1. Chem. Abstr. 52 (1958) 12687</ref> Erhitzt man dieses wiederum weiter, schmilzt es ab 742 °C zu einer glasartigen Schmelze.

In dieser Schmelze lösen sich zahlreiche Metalloxide unter der Bildung charakteristischer Färbungen und bilden nach dem Abkühlen eine glasige Perle (Boraxperle). Mineralsäuren setzen Borsäure aus Natriumtetraborat frei.<ref name="Hunnius" /> Das Tetrahydrat kann durch Erwärmen eines Gemisches aus gleichen Teilen von Natriumtetraborat-Pentahydrats und Natriumtetraborat-Decahydrat auf 120 °C gewonnen werden.<ref>Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 809.</ref> Das Anhydrat hat eine trikline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P1 (Raumgruppen-Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2, das Pentahydrat eine trigonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe R3 (Raumgruppen-Nr. 146)Vorlage:Raumgruppe/146 und das Decahydrat eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe C2/c (Raumgruppen-Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15.<ref name="Jean “d&” Ans, Ellen Lax">Jean de Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker Und Physiker: Band 3: Elemente, Anorganische … Springer DE, 1998, ISBN 3-540-60035-3, S. 602 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref>

Beim Lösen in Wasser bildet sich jeweils Borsäure.<ref name="europa.eu">europa.eu: Annex XV Dossier von Dinatriumtetraborat, wasserfrei (PDF; 363 kB)</ref>

Verwendung

Natriumtetraborat wird als Flussmittel beim Hartlöten und als Holzschutzmittel gegen Pilz- und Insektenbefall eingesetzt. Es ist in Seifen und Pudern gegen fettige Haut, Bleichcremes und verschiedenen Hautpflegemitteln enthalten. Es wird zur Herstellung von Gläsern, Glasfaserisolierungen, Glasfasermatten, Emaille, Borsäure und Natriumperborat verwendet. Ferner für Glasuren, zum Steifen von Geweben und als Flammschutzausrüstung von Holz und Textilien eingesetzt.<ref name="GESTIS" />

Toxikologie

Natriumtetraborat wird aufgrund seiner Reproduktionstoxizität seit Juni 2010 als Substance of Very High Concern eingestuft.<ref name="SVHC_100.014.129" />

Einzelnachweise