第一章 概述

第一节 金属硼酸盐发现及研究简史

在我国古代,用天然硼砂制成药物“冰硼散”;公元前,巴比伦人从远东输入用硼砂焊接金子技术;公元300年,埃及人制造硼釉及硬玻璃;公元800年,冶金、化学领域应用硼砂已有文字记载;公元900年,杰宾印汗称硼砂为baurach;1556年,有人把硼砂作为助熔剂;1563年,中国西藏已有正式手工作坊加工天然硼砂;1741年,Port J H揭示硼砂在酒精灯上燃烧呈绿色火焰;1747年,Baron揭示硼砂是一个碱性化合物,是盐。

很多硼砂矿都是经过沧海桑田变迁由湖底迁移到海拔之上的(例如安第斯和喜马拉雅),古代文明传说中古埃及人用硼砂来保存木乃伊,古罗马人用硼砂来生产玻璃,但按照最早的文字记载(包括圣经),硼砂可能指的其他硼矿物。8世纪被证实的最早开始使用硼砂的阿拉伯人,他们用硼砂作为溶剂来冶炼金银。“Borax”一词来自阿拉伯语的“Bumq”或“Baurach”,意思是“发光,闪亮”。公元10世纪硼砂首次被中国辽代(916年—1125年)的工匠们用于生产陶瓷釉料。13世纪远东的粗硼砂沿着马可波罗开辟的丝绸之路源源不断地出口到欧洲。“Tincal”一词源自梵语“Tincana”,意思是硼砂。粗硼砂的产地(西藏)和硼砂加工技术被威尼斯的商人封锁了近400年。

硼酸的盐类统称为硼酸盐,其中包括正硼酸盐、偏硼酸盐以及许多种多硼酸的盐类。

硼砂是四硼酸钠(焦硼酸钠)Na2B4O7,在56℃以上时合成Na2B4O7·5H2O并从水溶液中结晶出来,在56℃以下时则成Na2B4O7·10H2O。后者可生成巨大的单斜棱形晶体,在空气中会风化(密度1.70g/cm3)。

而硼酸盐晶须早在4世纪前便被人认知,中国科学院青海盐湖研究所高士扬院士领导的研究团队在1992年便开始了相关研究。

本书中还包括有氟硼酸盐,它是一个或几个氧被氟(F)所取代,严格地讲氟硼酸离子是指BF4离子,是由四氟硼酸所衍生的。这种氟硼酸盐在100多年前便有人研究了。而金属硼氢化盐是以硼氢化物BH4为阴离子的盐,在20世纪40年代以来以制造硼烷高能材料而被发现。