硼酸

硼酸（分子式：H₃BO₃）是一種无机酸，主要用于消毒、殺蟲、防腐，在核能發電廠中控制鈾核裂变的速度，以及制取其他硼化合物。它是白色粉末或透明結晶，可溶於水。硼酸有時也會以礦物的形式存在，常發現溶解於某些礦物、火山湖水或溫泉中。

製造

通常以硼砂与硫酸反应来制备硼酸：

Na₂B₄O₇ + H₂SO₄ + 5H₂O → 4H₃BO₃ + Na₂SO₄

或将硼矿粉与碳酸氢铵溶液混合，经加热后分解得到含硼酸铵料液，再经脱氨，得到硼酸。也可以用盐酸酸解硼精矿，經過过滤、结晶和干燥的處理，即得硼酸。

存在

因為硼酸是極為常見，所以存在於很多地方，例如：

• 海水裡。
• 植物裡，尤其是水果，幾乎每種水果都有硼酸。
• 某些特定地區的火山，通常是存在火山口的蒸氣中。
• 一些溫泉中。
• 天然硼酸，顧名思義，就是天然的硼酸礦物。
• 和很多其他礦物中，例如硼砂、方硼石、硬硼鈣石等等。

性質

硼酸首先由霍姆貝格（1652－1715）製得，他是用硫酸和硼砂混合反應而製造的，霍姆貝格把它命名為"sal sedativum Hombergi" 意思是「霍氏镇静盐」。雖然硼酸在水中很穩定，但只要把它加熱到170°C就被分解成偏硼酸（HBO
2），偏硼酸是一種白色的晶體，不太能溶解於水裡，偏硼酸大約在236°C熔化，如果既續加熱到300°C就有可能進一步的分解成四硼酸（H
2B
4O
7）或叫焦硼酸，它是一種白色固體，而如又繼續加熱的話就變成三氧化二硼了。

水溶液中，硼酸主要以未电离的 B(OH)₃ 形式存在，只有少数与水中的 OH⁻ 结合形成 [B(OH)₄]⁻，使硼酸具有一元弱酸的性质。

${\rm {B(OH)_{3}+2H_{2}O\leftrightarrow [B(OH)_{4}]^{-}+H_{3}O^{+}\,}}$

硼酸和硼酸盐可以很迅速地与多元醇（如甘油）和α-羟基羧酸形成稳定的螯合物，使其酸性增强。这是分析化学中用氢氧化钠溶液在甘露醇存在下滴定硼酸的基础。

分子結構

硼酸是由不对称氫鍵相连的 B(OH)₃ 单元组成的片层结构，层間的距離為318皮米。

硼酸的結構。	硼酸之間的分子是由氫鍵（虛線）連接起來的。

危險性

人類

一般硼酸的毒性不大，成人的致死量约为15～20克，而小孩為3～6克。，如果一次大量的吸收後可能會導致急性中毒，早期症状为呕吐、腹泻、皮疹、中枢神经系统先兴奋后抑制。严重得发生循环衰竭或休克，如果反复食用小劑量可产生蓄积，导致慢性中毒，出现厌食、乏力、精神错乱、皮炎、秃发、月经紊乱。一般會在3～5天死亡。

動物

一般來說，含 0.25% 硼酸飲用水餵食動物引起慢性中毒，硼酸會抑制動物生長， 動物屍體解剖並無組織受損現象，周圍血液循環也沒有改變。根據實驗結果：

• 天竺鼠口服攝入硼酸的致死劑量為 175 mg/kg。
• 大鼠的半數致死劑量為900mg/kg。
• 小鼠的半數致死劑量為466mg/kg。
• 鱒魚的半數致死濃度為100 ppm(軟水)。
• 鱒魚的半數致死濃度為79ppm(硬水)。

用途

醫藥用途

硼酸可以拿來消毒或治療較小的割傷和燒傷，有的時候也做成敷藥、軟膏等藥品，稀釋過的硼酸水溶液可以當作眼藥水。硼酸可以治療黴菌感染像是念珠菌症之類的疾病。你可以在襪子裡（或長襪）放一些硼酸來治療足癬（香港腳），硼酸還可以治療外耳炎（在人類和動物身上都可以。） 硼酸是唯一知道對眼睛有益的酸，所以硼酸才能用在眼科學的方面。

殺蟲

硼酸曾被美國國家環境保護局當作控制蟑螂、白蟻、火蟻、跳蚤、蠹魚和其他爬行害蟲的殺蟲劑，硼酸會影響牠們的新陳代謝和腐蝕掉牠們的外骨骼。它可以做成含有引誘劑（砂糖等）的食物餌殺死害蟲，直接用乾燥的硼酸也有同樣的效果。如果用直接用硼酸的話，那些硼酸可能會跑進地板的裂縫，而當昆蟲走過裂縫時，牠們的腳上便沾有硼酸，當牠們再整理自己的時候（用嘴舔舐）就會吃進硼酸，這導致牠們在三到十天內死亡。

防腐

硼酸除了可以拿來殺蟲外，當然也可以殺死細菌和白蟻，因此可以防腐，因為硼酸有毒，所以很少用在食物方面，而通常是用在木頭等容易腐爛的東西，通常會把硼酸製成特殊的軟膏，並且塗在木頭上，或著把浸泡過硼酸和乙二醇的木條打入木頭內，這樣的優點就是硼酸做的藥劑可以進到木頭的深處。上述的兩種作法都可以達到防真菌、細菌、白蟻和溼氣等功能。

其他工業用途

硼酸除了可以消毒、殺蟲、防腐外，另可用於製造玻璃、鈾料、琺瑯、皮革、紙、黏合劑和炸藥。在美國更廣泛用於洗潔劑，由於熔化的硼酸能溶解其他金屬氧化物，因此也可用作銅銲和焊接時的助熔劑。。硼酸還有另一個重要的功能就是在核能發電廠內控制核分裂速率，並且影響核能發電廠的發電量，一般來說，核分裂時釋放的中子量控制著核分裂的速率，而硼就是一種很會吸收中子的原子，吸收的量有20%，其中硼-10（硼的同位素之一）的最高，高達80%。因此可以把以硼-10做成的硼酸注入核能發電爐就可以控制核分裂的速率了。

延伸閱讀

• 硼酸于化工引擎．
• [1] 硼酸