三氧化二硼(又称氧化硼、硼酸酐)

无色玻璃状晶体或粉末，熔点450℃。具有强烈吸水性而转变为硼酸，故应于干燥环境下密闭保存，防止吸水变质导致含量下降。微溶于冷水，易溶于热水中。

本品可用作硅酸盐分解时的助熔剂、半导体材料的掺杂剂、油漆的耐火添加剂及制取元素硼和多种硼化物等等，产品用途广泛。在彩色显像制造业中，主要用于制造显像管部件及（屏和锥）封接用的低熔点玻璃原料。也可用作有机合成的催化剂、油漆及高温润滑剂的添加剂、陶瓷、特种玻璃及焊料的添加剂等。

——————补充：

三氧化二硼（化学式：B2O3）又称氧化硼，是硼最主要的氧化物。它是一种白色蜡状固体，一般以无定形的状态存在，很难形成晶体，但在高强度退火后也能结晶。它是已知的最难结晶的物质之一。

目录:

1. 结构

2. 制备

3. 化学性质

4. 应用

5. 参见

6. 参考资料

氧化硼

别名

三氧化二硼、硼酸酐、硼酐

识别

CAS号

1303-86-2

性质

化学式

B2O3

摩尔质量

69.6182 g·mol

外观

白色蜡状固体

密度

2.460 g/cm (液态)

2.55 g/cm (三方) 3.11-3.146 g/cm (单斜)

熔点

450 °C

沸点

1680 °C

溶解度（水）

2.2 g/100 mL

溶解度

在甲醇中部分可溶

pKa

~ 4

危险性

欧盟分类

Repr. Cat. 2

LD50

3150 mg/kg （小鼠口服）

若非注明，所有数据来自25 °C，100 kPa。

1. 结构

玻璃状氧化硼（g-B2O3）很可能是一种由许多三角形BO3单元通过共用氧原子部分有序连接而成的网络结构，其中以硼氧相间的六元环B3O3占优势。该六元环中，硼原子为三配位，氧原子为二配位。该玻璃体在325－450 °C时软化，其密度随受热情况而有一个变化范围。加热时，玻璃体氧化硼结构中的无序度增加。超过450 °C时会产生有极性的－B=O基。高于1000 °C时，氧化硼蒸气则全部由B2O3单体组成，其结构为角形的 O=B－O－B=O。

常压下使液态的氧化硼在200－250 °C范围内结晶，可以形成普通的六方晶系氧化硼（α-B2O3），其结构（见右图）几乎全部由三角形的BO3单元组成。

在22000atm和400 °C时，α-B2O3转变为高温高压型的单斜晶体β-B2O3。该转变过程类似于石英在高压下到柯石英的转化。除此之外，β-B2O3也可以由液态氧化硼在40000atm和600 °C时结晶得到。

β-B2O3的体积模量很大（K = 180 GPa）。g-B2O3和β-B2O3的维氏硬度分别为1.5GPa和16GPa。

2. 制备

虽然硼在空气和氧气中燃烧都可以直接产生三氧化二硼，但三氧化二硼主要是通过硼酸脱水制取的。在200－400 °C对硼酸真空脱水，可以得到非常干燥的三氧化二硼。如果在大气中脱水，即使加热到1000 °C，也很难去除最后剩下的痕量水。

硼酸则可通过硼砂和硫酸共热反应制取。

3. 化学性质

氧化硼是酸性氧化物，熔融时可以溶解许多碱性的金属氧化物，生成有特征颜色的玻璃状硼酸盐和偏硼酸盐（玻璃）。这是硼砂珠试验定性鉴别金属的原理。例如：

（蓝色）

（黄色）

氧化硼可以被碱金属、铝和镁还原为单质硼：

反应后用盐酸处理反应混合物，MgO、B2O3和Mg溶于盐酸，过滤后得到粗硼。氧化硼在高温时不能为碳还原（高温下可以形成碳化硼）。高温下氧化硼与碳和氯气反应，可以得到三氯化硼：

600 °C时，氧化硼与氨反应可以得到氮化硼（BN），与氢化钙反应则得到六硼化钙（CaB6）。

氧化硼是硼酸的酸酐，溶于水时会放出大量热生成偏硼酸和硼酸：

，

4. 应用

氧化硼可以用作：

·制取其他硼化合物（如碳化硼）的原料；

·制造硼硅酸盐玻璃的原料；

·有机合成中的酸性催化剂；

·搪瓷、陶瓷釉料的助熔剂；

·玻璃纤维生产过程中的添加剂；

·制造化合物半导体（如砷化镓、磷化镓、砷化铟）时的液封剂等。