简述
偏硼酸钠(Sodium metaborate)是一种化学式为NaBO₂,分子量为65.80的强碱性物质,易溶于水且溶液呈强碱性。除了无水形态,该物质还常以NaBO₂·4H₂O和NaBO₂·2H₂O水合物形式存在。

制备方法
文献公开了一种从硼精矿中生产水合偏/过硼酸钠的方法,具体步骤如下:采用氢氧化钠溶液溶出硼精矿粉,固液分离后,得到含偏硼酸钠的一级溶出液和湿硼泥;一级溶出液补加氢氧化钠和各级洗水后,再溶出新鲜的硼精矿粉,固液分离后得到含偏硼酸钠的二级溶出液;二级溶出液经冷却结晶得到水合偏硼酸钠,一级和二级的湿硼泥经过三级逆流洗涤后得到洗水和硼泥;洗水经适度蒸发浓缩与结晶母液混匀后返回配制溶浸剂;水合偏硼酸钠溶解后与双氧水反应制备水合过硼酸钠。该发明可用于难处理硼精矿中硼的高效提取分离来制取水合偏/过硼酸钠,有效回收湿硼泥中的氧化钠和氧化硼,提高资源的回收利用率,实现清洁生产和解决碱性硼泥对环境的危害[1]。

应用
偏硼酸钠应用广泛,其不仅可作为原料用以合成硼氢化钠等含硼物质,还可用于精细化工领域等多种化工产品的制备。下面,就该物质的部分应用展开详细介绍:
(1)碱金属硼氢化钠的制备。以氢化镁为氢源,以偏硼酸钠为硼源,通过机械化学反应制备硼氢化钠。在氢气气氛中,将镁粉在一 定的温度和压力下,氢化制得氢化镁;然后将偏硼酸钠、氢化镁按照一定的比例放入球磨机中,保持一定的氩气或氢气压力、球料比和研磨时间,即可将偏 硼酸钠还原成硼氢化钠。该方法具有工艺简便安全、无环境污染等优点,有效解决了现有技术硼氢化钠水解制氢后副产物偏硼酸钠的 循环利用问题,是一种制备硼氢化钠的新方法[2]。
(2)环保型金属高效清洗剂的制备。该清洗剂以硼氢化钠,十二烷基苯磺酸钠,醇醚羧酸盐,植酸,高分子分散剂,氢氟酸,络合剂,去离子水等物质为原料。通过硼氢化钠在使用过程中分解出微纳米级别氢气气泡对零件进行全面除锈,再通过偏硼酸钠和高分子分散剂提高驱油能力使得油污脱离零件并分解,再通过硼酸和植酸对零件进行防锈处理避免二次氧化实现高效清除零件表面的油污和铁锈,避免了分布进行导致的周期延长。此外,使用可降解对环境有好的助剂可减少和控制磷元素的排放避免水体富营养化,同时能够完成对铁锈中的金属离子进行回收利用,实现高效且环保的清洁过程[3]。
(3)炉内脱硝催化剂的合成。该催化剂包括以下重量份的组分:偏硼酸钠10-20份,硅酸钠3-10份,氧化锌3-8份,丙三醇3-5份和氢氧化钠0.5-2份。其中,氧化锌的粒径为50-150nm。具体制备过程如下:溶解氢氧化钠,获得氢氧化钠溶液;将炉内脱硝催化剂其余各组分加入至所述氢氧化钠溶液中,搅拌均匀,获得炉内脱硝催化剂。经上述过程制备得到的炉内脱硝催化剂在600-950℃的反应温度下具备优异的脱硝效率,能够实现超高温环境的有效脱硝,脱硝效率高至85%以上[4]。
有关研究
为了研究由壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚硫酸盐,偏硼酸钠和聚合物组成的三元驱油体系与桩西原油的界面张力,研究人员用微观蚀刻玻璃模型研究了驱替液的微观驱替特征。
实验结果表明,当偏硼酸钠的浓度为0.2wt%,表面活性剂的浓度为0.005wt%时就可以将油水界面张力降至超低。聚合物的加入增加了体系的粘度但不会影响体系的界面张力。微观驱替结果表明,当体系的组成为偏硼酸钠0.2wt%,表面活性剂0.05wt%,聚合物浓度为0.18wt%时既具有较大的波及体积又具有良好的洗油效率。
参考文献
[1]张亦飞,殷保稳,秦士跃,等.一种从硼精矿中生产偏硼酸钠和过硼酸钠的方法.2017.
[2]孔令艳, 崔新宇, 吴杰, 金花子 and 熊天英.一种循环利用偏硼酸钠制备硼氢化钠的方法:CN200810012860.1[P].
[3]雷晓东,王洪庆,姚金实.一种环保型金属高效清洗剂:CN202310282314.4[P].
[4]温林,顾明星,袁道香,等.一种炉内脱硝催化剂及其制备方法:CN202310600596.8[P].
[5]陈挺,等.桩西普通稠油弱碱ASP复合驱研究[C]//中国能源学会.中国能源学会, 2012.