Борная кислота (ортоборная кислота или лат. acidum Boricum) — слабая, одноосновная кислота Льюиса, часто используемая в качестве инсектицида, антисептика, огнезащитного состава, поглотителя нейтронов или предшественника для получения иных химических составов. Имеет химическую формулу H3BO3 (или B(OH)3).
Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решётку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями, длина которых составляет 272пм. Расстояние между соседними слоями — 318пм.
Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трёх модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решёткой, β-НВО2 с моноклинной решёткой и α-НВО2 с ромбической решёткой.
При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.
Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы
Н3m-2nВmО3m-n.
В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.
Бор – один из важнейших микроэлементов в жизни растений. Он нормализует синтез азотистых веществ, улучшает обменные процессы и повышает содержание хлорофилла в листьях. Борная кислота (H₃BO₃) – это самое простое и доступное соединение бора. Борная кислота широко используется в различных комплексных удобрениях. Представляет собой бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, легко растворяется в воде, кислотные свойства очень слабые. Если количество доступного бора в почве соответствует норме, увеличиваются урожайность, лежкость плодов, возрастает общая устойчивость растений к неблагоприятным условиям. Бор как микроэлемент необходим растениям для улучшения усвоения кальция, усиления дыхания корней и синтеза биологически активных веществ.
Применение борной кислоты
В ядерных реакторах в качестве поглотителя нейтронов, растворённого в теплоносителе.
Борное удобрение.
В лабораториях применяют для приготовления буферных растворов.
В медицине — как самостоятельное дезинфицирующее средство для взрослых, а также в виде 2%-го раствора — для промывки кожи после попадания щелочей.
Также на основе борной кислоты производятся различные комбинированные препараты (группа АТХ D08AD), например паста Теймурова.
В фотографии — в составе мелкозернистых проявителей и кислых фиксажей для создания слабой кислотной среды.
В пищевой промышленности зарегистрирована как пищевая добавка E284 (на территории России эта добавка не входит в список разрешённых к применению[4]).
В ювелирном деле — как основа флюсов для пайки золотосодержащих сплавов.
В литейном производстве — связующее при кислой футеровке печей, компонент защиты струи от окисления при разливке магниевых сплавов.
В быту — уничтожение тараканов, муравьёв, клопов.
В производстве керамики, оптоволокна, стекловолокна, стекла[5],
В качестве антипирена для защиты древесины,
В составе электролитов для меднения и никелирования.
Использование борной кислоты для растений
Применение борной кислоты дает хорошие результаты на дерново-подзолистых, серых и бурых лесных почвах, но требуется и в черноземной зоне на легких почвах. Особенно нужны такие подкормки на участке со значительным содержанием карбонатов, темноцветных или заболоченных почвах, а также на кислых почвах после известкования.
Применение борной кислоты способствует увеличению количества завязей на плодово-ягодных культурах, стимулирует образование новых точек роста стеблей и корней, содержание сахара и вкусовые качества плодов.
Применение борной кислоты для растений в качестве микроудобрения позволяет повысить урожайность овощных и плодово-ягодных культур на 20-30% и улучшить вкусовые качества продукции растениеводства, не перекармливая растения основными питательными веществами; следовательно, не снижая качества плодов.
При нехватке бора угнетаются и иногда загнивают корни, слабо развивается проводящая система растений, затрудняется поступление питательных веществ, растение отстает в развитии. Недостаток бора стимулирует развитие болезней — сухой гнили, коричневой гнили, дуплистости, бактериоза. При дефиците бора возможно отмирание точки роста, пыльца растений иногда оказывается неспособна к прорастанию. Особенно ярко недостаток бора виден в засушливые годы. И садовод-любитель, часто сетуя на мизерный урожай, не понимает, что причина в нехватке бора. Особенно много бора требуют яблони.
Влияние бора на почву
Потребность растений в дополнительном внесении бора во многом определяется его содержанием в почве. По содержанию бора и микроэлементов вообще почвы можно разделить на группы:
Тучные – черноземы на основных (не карбонатных) подстилающих породах, правильно рекультивируемая и своевременно в меру удобряемая садово-огородная земля на участках с налаженным севооборотом, почвы лессовые и аллювиальные в предгорьях.
Умеренно плодородные – черноземы на карбонатных породах, каштановые, бурые лесные, речные аллювиальные почвы, легкие суглинки и умеренно плотные супеси.
Тощие – почвы серые лесные, дерново-подзолистые, торфяно-болотистые, рыхлые супеси, средние и тяжелые суглинки, садово-огородная земля на даче выходного дня.
Нормы внесения бора
По потребности в боре плодово-овощные культуры делятся на 4 группы:
Семечковые плодовые деревья, любая капуста, свекла – потребность высокая
Растениям этой группы для увеличения урожайности борная подкормка требуется на любых почвах. На тучных – 0,01% раствором (1 г на 10 л воды); на средних 0,02% р-ром, на тощих и в урожайные годы концентрацию раствора можно увеличить до 0,05-0,1% (5-10 г на 10 л воды). Норма внекорневого внесения – 1 л рабочего раствора на 1 кв. м. посадки или внешнего обвода кроны. На тощих почвах и после известкования любых других требуется предпосевная подготовка земли бором; для деревьев – в приствольный круг.;
Косточковые деревья, ягодные кустарники, большинство овощных и зеленных – потребность средняя
Применение бора для растений этой группы увеличивает урожай не так сильно, как для предыдущей Растения с умеренной потребностью в боре на тучных почвах, как правило, им не подкармливают или подкармливают в порядке внесения комплексного микроудобрения. На средних и тощих подкармливают по листьям 0,02% р-ром дважды (см. выше). На тощих и, в урожайные годы, на средних почвах проводят ее предпосевную подготовку бором. В теплицах огурцы и помидоры подкармливают бором, как растения предыдущей группы ;
Бобовые, травы – потребность низкая
Влияние борной подкормки на урожайность растений данной группы незначительно. На тощих почвах им проводят предпосевное внесение борной. В период вегетации проводят внеплановые подкормки по листьям при появлении признаков борного голодания;
Картофель, клубника – потребность низкая, но на недостаток бора реагируют остро, сразу заболевают.
Растения этой группы подкармливают бором ради спасения при наличии признаков борного голодания. Внеплановая борная подкормка увеличения урожайности в данном случае не дает; для этого нужна предпосевная подготовка почвы или посадочного материала
Для всех этих групп внеплановые подкормки борной проводят при появлении признаков борного голодания раствором удвоенной концентрации. Предпосевное внесение борной кислоты после известкования закисленной почвы проводится в любом случае с весны. В остальном схемы внесения бора различны.
Борная кислота – меры предосторожности
Борная кислота относится к самому низкому, 4 классу опасности вредных веществ. Не вредит человеку при попадании на кожу, но может накапливаться в организме, поскольку бор медленно выводится почками.
Избыток бора в почве опасен: он провоцирует ожог нижних листьев, усыхание краев листа – листья желтеют, отмирают и опадают. Симптомы избытка бора: куполообразная форма листьев, заворачивание внутрь их краев, общее пожелтение листа. Первыми страдают старые листья. Высокое содержание бора в кормовых растениях приводит к тяжелым хроническим заболеваниям у животных.