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硼酸的適用范圍及使用方法

硼酸

硼酸為白色粉末狀結晶或三斜軸面的鱗片狀帶光澤結晶體。有滑膩手感,無臭味。溶于水、酒精、甘油、醚類及香精油中。無氣味。味微酸苦后帶甜。與皮膚接觸有滑膩感。露置空氣中無變化。能隨水蒸氣揮發。加熱至100~105℃時失去一分子水而形成偏硼酸,于104~160℃時長時間加熱轉變為焦硼酸,更高溫度則形成無水物。0.1mol/L水溶液pH為5.1。1g能溶于18ml冷水、4ml沸水、18ml冷乙醇、6ml沸乙醇和4ml甘油。在水中溶解度能隨鹽酸、檸檬酸和酒石酸的加入而增加。相對密度1.4347。熔點184℃分解。沸點300℃。半數致死量大鼠,經口5.14G/kG。有刺激性。有毒,內服嚴重時導致死亡,致死最低量:成人口服640mg/kg,皮膚8.6g/kg,靜脈內29mg/kg;嬰兒口服200mg/kg。空氣中最高容許濃度10mg/m3。

實驗室中若被強堿NaOH或KOH濺到,除了應用大量清水H2O沖洗外,還應涂上硼酸溶液。以中和殘余的強堿。這是最基本的也是離生活配制緩沖液。制備各種硼酸鹽。蟑螂和地毯中黑色甲蟲的殺蟲劑。醫藥上用作止血藥和防腐劑。

用作pH值調節劑、消毒劑、抑菌防腐劑等;用于制取硼酸鹽、硼酸酯、光學玻璃、油漆、顏料、硼酸藥皂、皮革整理劑、印染助劑和醫藥上的消毒劑等。用于電容器制造及電子元件工業,高純分析試劑,藥用消毒防腐及配制已曝光感光材料沖洗加工藥液。

用于玻璃、搪瓷、陶瓷、醫藥、冶金、皮革、染料、農藥、肥料、紡織等工業;用作色譜分析試劑,也用于緩沖劑的配制;大量用于玻璃光學玻璃、耐酸玻璃、耐熱玻璃、絕緣材料用玻璃纖維工業,可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能,提高機械強度,縮短熔融時間。在搪瓷、陶瓷業中,用以增強搪瓷產品的光澤和堅牢度,也是釉藥和顏料的成分之一。冶金工業中作添加劑、助溶劑,特別是硼鋼具有高硬度和良好的軋延性,可以代替鎳鋼。硼酸有防腐性,可作防腐劑,如木材防腐。在金屬焊接、皮革、照相等行業以及染料、耐熱防火織物、人造寶石、電容器、化妝品的制造方面都用到它。還可作殺蟲劑和催化劑用。農業上含硼微量元素肥料,對許多作物有肥效,能增進作物品質和提高產量。硼酸也是生產其他硼化物的基本原料之一,由它生產的硼化合物廣泛應用于國防及其他工業部門和科研單位。用作PH調節劑、抑菌防腐劑。

慢化過程

U-235發生裂變反應后產生快中子,快中子在慢化劑中運動,能量逐漸衰減,最后變成熱中子,這段時間叫慢化時間,這個過程叫慢化過程。快中子變成熱中子后不一定馬上會被吸收,還會運動一段時間,最后被吸收,這段時間叫擴散時間。在慢化過程中,可以使用慢化劑。慢化劑的作用是慢化中子,以使中子容易與靶核反應,做慢化劑的前提條件是具有大的散射截面,小的吸收截面,這樣慢化效果好,最好的慢化劑是重水,還有二氧化碳,碳,水,硼-10同位素等等。

硼酸吸收中子

硼酸是一種大中子吸收截面的物質,在反應堆中主要是用來調節反應性用的,加入適量的硼酸可以降低反應性。天然硼元素有兩種穩定同位素,即~10B 和~11B,豐度分別為19.78%和80.22%。~10B具有對中子高吸收的獨特特性,~10B 對熱中子的吸收截面為3837巴1b=10,Pa,自然豐度的硼的對熱中子的吸收截面接近于750巴,而~11B 僅為 0.005巴,因此~10B 對熱中子的吸收截面是自然豐度硼的5倍還多,是石墨的20多倍,是傳統防護材料混凝土的 500多倍。

就是說,硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑。因此在核電站中它是安全和控制系統中所不可缺少的。特殊級SQ硼酸用于核工業,具有硼-10高比例特性。因此硼酸是可以終止核反應用的,吸收中子,再速凝水泥封堵,以后此地方圓多少公里為無人區,不再住人。正是由于~10B 同位素的這種特性,使得~10B 同位素的相關產品廣泛應用到了軍用防護、核武器及核工業等軍事領域。投撒硼酸還有一個作用就是可以在高溫下玻化,可固定住放射性元素四處擴散。如同玻璃廠燒制玻璃一般。另外,硼-10同位素,還可用于中子計數管,在核反應堆里用做防護屏,調正棒,也用于治療癌癥。

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