四水八酸鈉鈉在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

四水八硼酸鈉是重要的精細(xì)硼化物之一。近年來，市場(chǎng)活躍，產(chǎn)品發(fā)展迅速，引起了行業(yè)的關(guān)注。目前,該產(chǎn)品主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)方面,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究的深入,其應(yīng)用領(lǐng)域必將得到進(jìn)一步拓展,四水八硼酸鈉將成為我國硼化物產(chǎn)品體系的重要組成部分。1原用硼砂原料特性四水八硼酸鈉,化學(xué)式為Na2B8O13·4H2O,相對(duì)分子質(zhì)量412.488,粉狀非晶態(tài)微粒,速溶于水。該產(chǎn)品由硼酸鈉的水合物及其他原料改性而成,是硼酸鹽的聚合物。含硼量高,B元素理論含量為20.967%,實(shí)際含量20%～21.5%,極易溶于水。生產(chǎn)四水八硼酸鈉的方法主要為硼砂、硼酸聚合法,其他還有氫氧化鈉法,各種生產(chǎn)方法的設(shè)備基本相同。化學(xué)反應(yīng)式分別為:以十水硼砂為原料:以五水硼砂為原料:以氫氧化鈉為原料:十水硼砂學(xué)名十水四硼酸二鈉,分子式Na2B4O7·10H2O,外觀為半透明結(jié)晶體或白色結(jié)晶粉末,無嗅,味咸,含B元素11.34%。易溶于水和甘油,不溶于乙醇和酸,水溶液呈弱堿性。用于生產(chǎn)四水八硼酸鈉的十水硼砂,對(duì)純度要求比較高,目前國產(chǎn)十水硼砂使用比較困難。五水硼砂學(xué)名五水四硼酸二鈉,分子式Na2B4O7·5H2O,外觀為白色結(jié)晶狀粉末,含B元素14.84%。122℃開始失去結(jié)晶水而成無水物,其他性能同十水硼砂。五水硼砂與十水硼砂的用途基本相同,只是在其化學(xué)組成中少了5mol的結(jié)晶水,因此具有優(yōu)良的運(yùn)輸與儲(chǔ)存性能,使用也比較方便。硼酸,分子式H3BO3,分子量61.83。外觀為白色粉末狀結(jié)晶或三斜軸面的鱗片狀帶光澤結(jié)晶。無嗅,有滑膩手感,溶于水、乙醇等,水溶液呈弱酸性。硼酸用于四水八硼酸鈉的生產(chǎn),對(duì)純度也有較高要求。目前我國一步法生產(chǎn)的硼酸難以滿足工藝需要。氫氧化鈉俗稱燒堿,純的無水氫氧化鈉為白色半透明,結(jié)晶狀固體,極易溶于水。市售燒堿有固態(tài)和液態(tài)兩種:純固體燒堿呈白色,有塊狀、片狀、棒狀、粒狀,質(zhì)脆;純液體燒堿為無色透明液體。用于生產(chǎn)四水八硼酸鈉的氫氧化鈉應(yīng)符合GB5175-85標(biāo)準(zhǔn)。四水八硼酸鈉的質(zhì)量應(yīng)符合以下要求:純度,99%;單質(zhì)硼,20%～20.5%;氧化硼,67%;氧化鈉,14.5%;干燥失重,≤17.5%;水不溶物,≤1%;細(xì)度,325目80%通過;pH值,7～8.5;溶解性,冷水中快速溶解。2碳五水八硼砂法在我國市場(chǎng)上流通的四水八硼酸鈉產(chǎn)品初期幾乎全部為進(jìn)口產(chǎn)品,主要有美國速樂硼、意大利富利硼及阿根廷、智利、秘魯、印度等國的產(chǎn)品,農(nóng)用小包裝產(chǎn)品市場(chǎng)銷售最高價(jià)曾高達(dá)58000元/t。2003年,安徽省土肥總站與安徽省肥料總公司共同開發(fā)了四水八硼酸鈉生產(chǎn)工藝,并率先在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn),生產(chǎn)能力為1000t/a,產(chǎn)品純度、溶解性能達(dá)到了進(jìn)口產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。該工藝于2007年5月獲得了發(fā)明專利。2006年,保定市金洋生物肥料廠也成功開發(fā)出商品名稱為“美園硼”的優(yōu)質(zhì)聚合硼,單質(zhì)硼含量20.5%,生產(chǎn)能力達(dá)到3000t/a。此外,鎮(zhèn)江化劑廠、煙臺(tái)斯達(dá)農(nóng)業(yè)科技有限公司、營口硼達(dá)精細(xì)化工廠分別建有四水八硼酸鈉生產(chǎn)裝置,生產(chǎn)能力分別為2000t/a、1500t/a和600t/a。目前國內(nèi)四水八硼酸鈉生產(chǎn)總能力約為9000t/a,所采用的生產(chǎn)工藝幾乎全部為硼砂、硼酸聚合法。國內(nèi)四水八硼酸鈉擬、在建項(xiàng)目有:山東青島華潤化工有限公司1000t/a生產(chǎn)線,青海際華江源公司1000t/a生產(chǎn)線、新疆昆鵬化工1500t/a生產(chǎn)線等,預(yù)計(jì)兩年內(nèi)國內(nèi)總產(chǎn)能將達(dá)到1.3萬t。需要提出的是,目前在武漢等地有生產(chǎn)企業(yè)采用脫水工藝處理五水硼砂,然后將產(chǎn)物粉碎、包裝、出售。該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品實(shí)質(zhì)上是零水硼砂,硼含量和四水八硼酸鈉接近,但溶解性較差。3四水八硼酸鈉的使用3.1硼肥的使用在我國,四水八硼酸鈉98%被用作硼肥。硼是植物生長所必需的營養(yǎng)元素之一,在植物生長發(fā)育中有非常重要的作用。施用硼肥,能有效補(bǔ)充硼元素,解決農(nóng)作物花而不實(shí)的現(xiàn)象,提高產(chǎn)量,同時(shí)可防止農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生。它對(duì)油菜、小麥、棉花、果樹等有明顯的增產(chǎn)效果。四水八硼酸鈉作為硼肥使用,具有水溶性好、用量少、植物吸收利用率高、土壤殘留少等特點(diǎn)。它的水溶液呈中性,幾乎可以和所有農(nóng)藥混合,直接用于葉面噴施,對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)起到了積極作用。另外,它還可用作除莠劑。3.2水八酸鈉一種最四水八硼酸鈉在日用化學(xué)工業(yè)、涂料、文物保護(hù)和醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。用四水八硼酸鈉處理過的木材可以防止主要木腐菌對(duì)細(xì)木工構(gòu)件和房屋行架的侵蝕,也可以抵抗家天牛、家具竊蠹和粉蠹等幼蟲對(duì)木材的破壞。用于木材的防蟲劑種類很多,但綜合評(píng)價(jià)殺蟲效力、對(duì)人畜的毒害、成本、使用的方便程度等諸多因素,最佳的木材防蟲劑為四水八硼酸鈉。用四水八硼酸鈉處理的木材表面潔凈,無刺激性氣味,對(duì)人畜和環(huán)境無危害,對(duì)處理過的木材再進(jìn)行加工時(shí),無需專門防護(hù)。由于四水八硼酸鈉的pH值接近中性,對(duì)木材的酸堿性質(zhì)無影響,處理后不改變材色,不改變木材的力學(xué)強(qiáng)度,便于著色、油漆與膠合。作為一種環(huán)保型防腐劑,四水八硼酸鈉具有良好的抑菌性能,不僅抗細(xì)菌,而且用量很少即可取得較好的抑菌效果;安全性好,沒有毒性和刺激性;與大多數(shù)原料相容,不改變最終產(chǎn)品的顏色。這些優(yōu)點(diǎn)使它在一些墻面涂料、文物的保護(hù)以及醫(yī)藥方面都有特殊的用途。有人研究了單獨(dú)用四水八硼酸鈉來保護(hù)木質(zhì)文物,適當(dāng)?shù)臐舛然静挥绊懫鋸?qiáng)度和外觀。研究表明,低于10%質(zhì)量濃度的四水八硼酸鈉可以治療一些皮膚病,不會(huì)影響人體皮膚。另外,四水八硼酸鈉還成為阻燃材料、結(jié)構(gòu)材料的重要成分之一。此外,四水八硼酸鈉含水適中,B2O3含量高,較五水硼砂高出43個(gè)百分點(diǎn),具有更為優(yōu)良的運(yùn)輸和儲(chǔ)存性能,應(yīng)用于高硼硅酸鹽玻璃行業(yè)具有比五水硼砂更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。近幾年來,我國高硼硅酸鹽玻璃行業(yè)在原料上受制于國外資源,由于五水硼砂供應(yīng)不足,一些生產(chǎn)線面臨著停產(chǎn)的壓力。因此,以四水八硼酸鈉代替五水硼砂可有效緩解我國高硼硅酸鹽玻璃行業(yè)的困難。從這個(gè)角度看,其在工業(yè)上的應(yīng)用前景比在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用更廣闊。但是,我國目前四水八硼酸鈉產(chǎn)量很低,市場(chǎng)上流通的產(chǎn)品多應(yīng)用在農(nóng)業(yè)方面,專用性較強(qiáng)。因此,不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)該產(chǎn)品的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。4水八硼鈉的應(yīng)用前景隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)四水八硼酸鈉的需求量將不斷增長。大力發(fā)展四水八硼酸鈉的生產(chǎn),可以滿足農(nóng)業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、涂料、文物保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、特種玻璃