MÉTABORATE DE SODIUM

Le métaborate de sodium est le sel de sodium du métaborate.
Il est utilisé dans la fabrication des verres borosilicatés.
Il entre également dans la composition d'herbicides et d'antigels.

CAS : 7775-19-1
Formule de formule brute : BNaO₂
Masse molaire : 65,8
EINECS : 231-891-6

Synonymes : Acide borique (HBO₂), sel de sodium ; acide borique, sel monosodique ; métaborate monosodique ; NaBO₂ ; rasorite ; dioxoborate de sodium ; monoborate de sodium ; métaborate de sodium

Le métaborate de sodium peut aussi être utilisé comme additif pour huiles aux propriétés anti-usure.
L'électroréduction du métaborate de sodium en milieu alcalin peut constituer un procédé innovant de désulfuration des suspensions aqueuses de charbon.
Le métaborate de sodium intervient également dans l'hydrolyse du borohydrure de sodium afin de minimiser la consommation d'eau⁴. Le métaborate de sodium peut également servir d'alcali novateur dans les procédés d'imprégnation alcaline/tensioactive/polymère.
Il est aussi utile dans la production thermochimique de borohydrure de sodium, un matériau de stockage d'hydrogène sûr et pratique pour la production d'hydrogène embarquée.
Il est également disponible dans le commerce sous forme d'octahydrate et de tétrahydrate.
C'est un sel de sodium inorganique dont le contre-ion est le métaborate.
Le métaborate de sodium est un solide cristallin incolore qui sert de source de bore dans la synthèse du NaBH₄.

Il trouve des applications dans l'industrie textile, ainsi que dans les retardateurs de flamme et les additifs.
Le métaborate de sodium est un composé chimique de sodium, de bore et d'oxygène, de formule NaBO₂.
Cependant, l'ion métaborate est trimère à l'état solide anhydre ; la formule la plus correcte est donc Na₃B₃O₆ ou (Na⁺)₃[B₃O₆]³⁻. La formule peut également s'écrire Na₂O·B₂O₃ pour souligner le lien avec les principaux oxydes de sodium et de bore.
Ce nom s'applique aussi à plusieurs hydrates dont la formule s'écrit NaBO₂·nH₂O pour différentes valeurs de n.
Les formes anhydre et hydratée sont des solides cristallins incolores.
La forme anhydre est hygroscopique.
Le métaborate de sodium, de numéro CAS 7775-19-1, est un composé inorganique qui se présente généralement sous forme de solide cristallin blanc.

Le métaborate de sodium est le sel de sodium de l'acide métaborique et est fréquemment utilisé dans diverses applications, notamment comme agent tampon, dans la fabrication du verre et dans la production de certains types de céramiques.
Le métaborate de sodium est soluble dans l'eau, ce qui permet son utilisation en solution aqueuse pour divers procédés chimiques.
Le métaborate de sodium présente des propriétés légèrement alcalines, ce qui le rend utile pour la régulation du pH. Le métaborate de sodium est généralement considéré comme non toxique et respectueux de l'environnement. Cependant, comme de nombreuses substances chimiques, il convient de le manipuler avec précaution afin d'éviter toute irritation.
En termes de stabilité, le métaborate de sodium est relativement stable dans des conditions normales, mais il doit être conservé dans un endroit frais et sec, à l'abri des substances incompatibles.
Globalement, les propriétés uniques du métaborate de sodium le rendent précieux tant dans l'industrie que dans les laboratoires.

Propriétés chimiques du métaborate de sodium
Point de fusion : 966 °C
Point d'ébullition : 1434 °C
Densité : 2,464
Solubilité : soluble dans l'eau
pKa : 8,94 (à 20 °C)
Aspect : cristaux hexagonaux blancs
Couleur : cristaux hexagonaux blancs, cristallins
Solubilité dans l'eau : g/100 g de solution d'eau : 14,10 (0 °C), 22,00 (25 °C), 55,60 (100 °C) Phase solide, NaBO₂·4H₂O (0 °C, 25 °C), NaBO₂·2H₂O (100 °C) [KRU93]
Référence chimique NIST : Métaborate de sodium (7775-19-1)
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : Métaborate de sodium (7775-19-1)

Hydrates et solubilité
Les hydrates suivants cristallisent à partir de solutions de composition appropriée dans différentes plages de température :
Tétrahydrate NaBO₂·4H₂O de −6 à 53,6 °C
Dihydrate NaBO₂·2H₂O de 53,6 °C à 105 °C
Hémihydrate NaBO₂·0,5H₂O de 105 °C jusqu'au point d'ébullition.
Les premières observations concernant un monohydrate NaBO₂·H₂O n'ont pas été confirmées.

Utilisations
Les applications actuelles et envisagées du métaborate de sodium comprennent :
La fabrication de verres borosilicatés, résistants aux chauffages rapides ou irréguliers grâce à leur faible coefficient de dilatation thermique.
La composition d'herbicides.
L'augmentation du pH des fluides injectés pour l'extraction pétrolière.

Préparation
Le métaborate de sodium est préparé par fusion du carbonate de sodium et de l'oxyde de bore (B₂O₃) ou du borax (Na₂B₄O₇).
Une autre méthode de préparation consiste à fusionner le borax avec de l'hydroxyde de sodium à 700 °C :

B₂O₃ + 2 NaOH → 2 NaBO₂ + H₂O

Le point d'ébullition du métaborate de sodium (1434 °C) est inférieur à celui de l'oxyde de bore (1860 °C) et du borax (1575 °C). En effet, alors que le métaborate bout sans modification de sa composition, le borax dégage des vapeurs de métaborate de sodium avec un léger excès d'oxyde de sodium (Na₂O). Le sel anhydre peut également être préparé à partir du tétraborate par chauffage à 270 °C sous vide.
Bien que non réalisée industriellement, l'hydrolyse du borohydrure de sodium Na[BH₄] avec un catalyseur approprié produit du métaborate de sodium et du dihydrogène :

Na[BH₄] + 2 H₂O → NaBO₂ + 4 H₂ (ΔH = −217 kJ/mol)