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硼砂
四硼酸鈉的十水合物
硼砂，四硼酸鈉的十水合物，分子式Na2B4O7·10H2O，是非常重要的含硼礦物及硼化合物。通常為含有無色晶體的白色粉末，易溶于水。硼砂有廣泛的用途，可用作清潔劑、化妝品、殺蟲劑，也可用于配置緩沖溶液和制取其他硼化合物等。市售硼砂往往已經部分風化。硼砂毒性較高，世界各國多禁用為食品添加物。人體若攝入過多的硼，會引發(fā)多臟器的蓄積性中毒。
硼砂，一種無機化合物，一般寫作Na2B4O7·10H2O，分子量為381.37。硼砂是非常重要的含硼礦物及硼化合物。硼砂毒性較高，世界各國多禁用為食品添加物。人體若攝入過多的硼，會引發(fā)多臟器的蓄積性中毒。
基本信息
| 中文名 | 硼砂 |
| 閃點 | 119 |
| 化學式 | Na2B4O7·10H2O |
| 外觀 | 白色細小結晶體 |
| 密度 | 1.69-1.72 |
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入藥部位
硼砂。
性味
味甘、咸，性涼。
歸經
歸肺、胃經。
功效
清熱消痰，解毒防腐。
主治
有關配伍
用法用量
內服：入丸、散，1.5-3g。外用：適量，沸水溶化沖洗；或研末撒。防腐生用，收斂煅用。
使用注意
體弱者慎服。
炮制
一、采集加工
一般于8-11月間采挖礦砂，將礦砂溶于沸水中后，用以下方法處理：①倒入缸內，在缸上放幾數條橫棍，棍上系數條麻繩，下墜鐵釘，垂入缸內，待硼砂水溶液冷卻后，即在繩上或缸底有成串的大塊結晶析出，取出干燥，即得“月石墜”及“月石塊”。②倒入盆中，將硼砂水溶液向四周擺動。冷卻后即可得盆狀之結晶體，稱“盆砂”。
二、炮制方法
形態(tài)特征
生長環(huán)境
主產于干涸的含硼鹽湖中。我國青海、西藏、云南、新疆、四川、陜西、甘肅等地均有出產。
鑒別
一、藥材性狀
本品由于加工方法不同而形狀有異，有錐形或盆形。墜形多呈不規(guī)則圓錐狀，錐端連結在一條繩子上成串狀；盆形上部略凹下，表面不平坦，其上附有柱狀、粒狀結晶，下部半圓形，較平滑?，F今商品多為不規(guī)則塊狀，大小不一。均為無色透明或白色半透明；玻璃樣光澤。久置在空氣中，易風化成白色粉末。體較輕，質脆易碎。無臭，味道先略咸，后微帶甜，稍有涼感?？扇苡谒?，易溶于沸水或甘油中。以無色透明、純凈、體輕質脆為佳。
二、飲片性狀
煅硼砂呈細粉末狀，白色，質地酥松。無氣，味咸、苦。
藥理作用
抑菌作用
有報告指出，硼砂為一弱堿，其與硼酸一樣有弱的抑菌作用。用平板法使培養(yǎng)基中含10%的硼砂，對大腸桿菌、綠膿桿菌、炭疽桿菌、福氏痢疾桿菌、志賀痢疾桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、變形桿菌及葡萄球菌、白色念珠菌均有抑制作用；用紙片法證明，硼砂還能抑制白喉桿菌、牛型布氏桿菌、肺炎雙球菌、腦膜炎球菌及溶血性鏈球菌等。
抗驚厥及抗癲癇作用
實驗證明：硼砂給小鼠灌服130mg/kg～260mg/kg有抗驚厥作用，該作用可隨給藥次數的增加而逐漸增強， 最大抗驚厥作用產生于給藥后1周左右。注射給藥可加速其抗驚厥作用的產生。腹腔注射260mg/kg，可對抗電驚厥，其對抗率為100%。配合其他抗癲癇藥物，硼砂能迅速控制癲癇大發(fā)作及癲癇持續(xù)狀態(tài)。
其他作用
有關論述
理化性質
硼砂化學名稱為硼酸鈉，別稱月石。硼砂有十水四硼酸鈉、五水四硼酸鈉和無水四硼酸鈉等產品。十水四硼酸鈉又稱焦硼酸鈉，CAS號為[1303－96－4]，分子式為Na2B4O7·10H2O，分子量為381.37，系無色半透明結晶體或白色結晶粉末，單斜晶系。它無臭，味咸，易溶于水和甘油，不溶于乙醇和酸，水溶液呈弱堿性。其密度為1.73g/cm，在干燥空氣中風化。在高于56℃時，自溶液中析出五水鹽；低于56℃時，則析出十水鹽；加熱至350～400℃，完全失水成為無水鹽；加熱至878℃，熔化為玻璃狀物。熔化的硼砂能溶解許多金屬氧化物，生成具有特征顏色的偏硼酸的復鹽，硼砂的這一性質被稱為“硼砂珠試驗”。
五水四硼酸鈉CAS號為[12179－04－3]，分子式為Na2B4O7·5H2O，分子量為291.29，系白色結晶狀粉末。 它加熱至122℃ 時，完全失去結晶水成無水物，其他性能同十水物。
無水四硼酸鈉CAS號為[1330－43－4]，分子式為Na2B4O7，分子量為201.22，系白色結晶或玻璃狀晶體。其密度為2.367g/cm，熔點為741℃，沸點為1575℃（分解）。它稍溶于冷水，較易溶于熱水，微溶于乙酸，不溶于醇，其他性能同十水物。
產品特性
硼是人體和動植物（特別是豆類、蔬菜、水果）必須的生長元素，主要以硼酸、硼砂及其與鈉、鎂、鈣形成的絡合物三種形式存在。硼砂的化學成分是四硼酸鈉，在酸性條件下以硼酸的形式存在。微量的硼對人體是有益的，如防止骨質疏松，促進鈣在人體內的代謝等。
食用硼砂后，該物質會在胃酸作用轉變?yōu)榕鹚?，由胃腸道吸收。盡管每次攝入量不多，但排出的速度很慢，從而積少成多，最終會在體內蓄積而中毒。硼砂對人體多種器官都有毒害，危害消化道酶的作用，使食欲減退，抑制吸收各種營養(yǎng)素，從而加快分解脂肪，體重減輕，急性還會出現嘔吐、腹瀉、頭暈、頭痛等癥狀，甚至出現紅斑、循環(huán)系統障礙、休克、昏迷等硼酸癥。成人中毒的劑量為1～3g，15～20g為致死量；兒童誤食5g即可致死，嬰兒誤食2～3g可致死。100mg/d為慢性硼中毒的最小劑量。
產品應用
玻璃和搪瓷行業(yè)
硼砂
在玻璃中，可增強紫外線的透射率，提高玻璃的透明度及耐熱性能。在搪瓷制品中，可使瓷釉不易脫落而使其具有光澤。在特種光學玻璃、玻璃纖維、有色金屬的焊接劑、珠寶的粘結劑、印染、洗滌（絲和毛織品等）、金的精制、化妝品、農藥、肥料、硼砂皂、防腐劑、防凍劑和醫(yī)學用消毒劑等方面也有廣泛的應用。
醫(yī)學領域
硼砂用于皮膚黏膜、一些足癬的治療，也可用于一些炎癥如急性扁桃體炎、咽喉炎、口舌生瘡、齒齦炎、中耳炎、霉菌性陰道炎、宮頸糜爛、癲癇、腫瘤等的治療。在治療動物的一些疾病也有特效，如雞喉氣管炎、山羊傳染性膿皰病、豬支原體肺炎、牛慢性黏液性子宮內膜炎等。硼是植物生長、人和動物必須的元素。
工業(yè)領域
在工業(yè)上，硼砂為最重要的工業(yè)硼礦物。硼砂是硼最重要的化合物。硼在國外常被列為稀有元素，然而在我國卻有豐富的硼砂礦，因此，硼在我國不是稀有元素，而是豐產元素。在工業(yè)上硼砂也作為固體潤滑劑用于金屬拉絲等方面。在電冰箱、電冰柜、空調等制冷設備的焊接維修中常作為（非活性）助焊劑用以凈化金屬表面。清除金屬表面上的氧化物；在硼砂中加入一定比例的氯化鈉。氟化鈉、氯化鉀等化合物即可作為活性助焊劑用于制冷設備中銅管和鋼管、鋼管與鋼管之間的焊接。
其他應用
硼砂在工業(yè)生產中用途很廣。例如，在洗衣粉和肥皂中作填料和增強表面活性（交聯）等用；還廣泛應用在玻璃纖維、焊接有色金屬、粘結珠寶、化妝品防腐、農藥、化肥、防凍劑和醫(yī)學用消毒劑等方面。在農業(yè)上用于除草劑，用于非耕作區(qū)滅生性除草。
制備方法
硫酸法
硫酸法是利用硼鎂礦制取硼酸的主要方法。硫酸法制備硼砂以硼鎂礦粉作為原料，將硫酸加入硼鎂礦粉中使其分解，反應產物為粗硼酸和硫酸鎂。為了下一步制備硼砂，需將混合產物分離，獲得粗硼酸。母液中硼酸和硫酸鎂的分離，國內外主要利用硫酸鹽析法、沉淀分離法（固硼或固鎂）、浮選分離法、萃取回收法等方法進行。
硫酸法由于工藝技術成熟，流程簡單，被國內大多數硼酸廠使用。但是該工藝也存在效率低、質量差、母液缺少有效利用途徑等問題。由于母液的大量排放，不僅影響企業(yè)的經濟效益，還造成環(huán)境的嚴重污染和硼資源的浪費。硫酸法硼的總收率在72%～75%，而實際生產中，雖然硼的浸出率高達95%，總收率卻只有40%～45%，大部分的硼在加工過程中損失。此方法制備硼砂在1961年以后逐漸停用，直到20世紀70年代中后期，基于晶體硼鎂肥的推廣應用，又有廠家采用硫酸法小規(guī)模生產硼酸和晶體硼鎂肥。
常壓堿解法
堿解法是基于硫酸法的B2O3回收率低、成本高、設備腐蝕較嚴重等缺點而提出的。要使B2O3污染得以解決，硼砂就必須從B2O3含量高的硼礦中提取制備，通過母液回收利用，將母液中殘留的B2O3盡可能多地轉移到硼砂中。堿解法加工硼鎂礦，首先要求礦石焙燒質量好，生燒和過燒都會顯著降低堿解率。將硼鎂礦作為實驗原料，在一定溫度下焙燒后粉碎再加NaOH溶液進行堿解（堿解率波動一般在70%～80%），過濾及水洗除去殘渣，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶后加水溶解，再加小蘇打中和，冷卻結晶，分離得到硼砂。工藝流程如圖1所示。
加壓堿解法
加壓堿解法與常壓堿解法的不同在于原料礦粉中加入NaOH溶液進行堿解的同時，需要外界對系統施加一定的溫度和壓力，讓其在高溫高壓的環(huán)境中進行反應，過濾及水洗除去殘渣，濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶后加水溶解，加小蘇打中和，冷卻結晶，分離得到硼砂。工藝流程與圖1相比，加壓堿解法制備硼砂僅僅在堿解的過程中控制了外界的條件，將溫度和壓力控制在一定的范圍內波動，其余實驗制備流程與常壓堿解法基本一致。這樣的改進使得原料能在較高的溫度和壓力下充分反應，堿解率提高。
該方法是在之前常壓堿解法上的一種改進，在較高的溫度和壓力下進行堿解，堿過量較少，堿解率較高，經濟效益高。但是與常壓堿解法一樣，由于NaOH溶液具有強腐蝕性，實驗過程中若操作不當，易發(fā)生危險。且所需設備多，不適合加工低品位的礦粉。目前生產過程中也較少采用這種方法。
碳堿法
碳堿法與堿解法最大的不同在于制備硼砂的過程中有氣體CO2參與反應，所以反應過程需在相對密閉的環(huán)境下進行。利用Na2CO3和CO2反應劑在加壓（0.6～1.0MPa，130～140℃）的條件下與硼礦粉反應，此時，硼以B4O7的形式進入溶液相，而鎂以MgCO3沉淀的形式留在渣中，從而達到硼鎂分離的目的。通過控制pH值，使鎂生成碳酸鎂或者堿式碳酸鎂沉淀，通過過濾與溶液中的硼分離。加壓和升溫均可縮短反應時間，加快反應進程。碳堿法制備硼砂，分離硼砂后的母液可直接返回配料，流程短，且排出的礦渣堿性較弱，不易污染環(huán)境。工藝流程如圖2所示。
鈉化焙燒－常壓水浸法
鈉化焙燒－常壓水浸法是在原料硼精礦中直接加入碳酸鈉混合均勻后進行焙燒，而碳堿法是將原料礦石進行焙燒，焙燒之后再加入Na2CO3和CO2氣體進行反應。水浸法避免了在密閉環(huán)境下操作實驗，減小了實驗的危險性。取硼精礦和碳酸鈉混合均勻，將混合料置于馬弗爐中焙燒一定時間，焙燒產物冷卻至室溫，再經過稱量、破碎等工藝后，加入一定量去離子水進行水浸處理，時間和溫度根據實驗條件控制，水浸濾液經過蒸發(fā)濃縮，結晶分離后得到硼砂，工藝流程如圖3所示。
該方法反應過程長，速度較慢，得到硼砂花費時間長，不符合高效率的原則，所以還需找到一種更加合適的制取硼砂的方法。
熔態(tài)鈉化－常壓水浸法
將富硼渣粉末和碳酸鈉混合研磨，放入高溫中進行熔融鈉化，冷卻后進行水浸處理，水浸濾液經過蒸發(fā)濃縮、結晶、分離、干燥后得到硼砂。與圖3相比，在加入鈉化劑Na2CO3之后，并不是直接放在馬弗爐進行焙燒，而是將混合物放入二硅化鉬爐中進行升溫，使混合物在熔融狀態(tài)下進行鈉化，冷卻至預處理溫度之后的鈉化渣將和鈉化焙燒-常壓水浸法中的鈉化渣進行相同的處理。硼砂的浸出率比鈉化焙燒方法的浸出率高，但是由于反應需要的溫度極高，導致反應可控性減弱，危險性較大，故熔態(tài)鈉化-常壓水浸法制取硼砂的應用性不高。
鈉化焙燒－加壓水浸法
食品禁用
硼砂具有增加食物韌性、脆度及改善食物保水性及保鮮防腐等功能，一些不法商販在制作腐竹、豆腐、米粽、米粉、面條、牛（魚）肉丸和各種糕點等食品中添加硼砂，使產品煮不糊，韌性好，防腐，增加彈性、脆度和膨脹度。
在食品中加入少量的硼砂是過去人們傳統行為，例如包粽子和炸油條時會下一點硼砂，做出來的粽子和油條好吃。在面條、腐竹中加入能提高其韌勁；在豬肉上灑硼砂可起到防腐保鮮作用等。中國《食品衛(wèi)生法》和《食品添加劑衛(wèi)生管理辦法》中明令禁止硼砂作為食品添加劑使用。它已經被證明是一種致癌物質，所以不存在超標不超標的問題，而是完全不許吃的問題。過去是因為不知道其危害，知道了危害還在食品中添加硼砂， 嚴重地損害了消費者的健康權益。因此，硼砂決不能作為食品添加劑使用。
含量檢測
國內外已經報道的食品中硼砂的檢測方法主要有定性和定量兩種，其中定性方法包括顯微結晶法、顯色法。 定量方法包括：滴定法、分光光度法、熒光法、反相液相色譜法、原子吸收分光光度法、旋光法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）和電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）。 其中姜黃試紙法、分光光度法、ICP-AES和ICP-MS法是食品和生活飲用水中硼砂、硼酸檢測國標現行采用的方法。
參考資料
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食品頻頻摻入罌粟、硼砂等猛料為哪般？2016-12-11T09:31:25+08:00[引用日期2022-05-26 10:43:23]
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央視曝光！這款玩具含硼砂，3克可致死！別再讓孩子玩了2021-02-02T16:02:47+08:00[引用日期2022-05-26 10:52:27]
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網紅玩具“史萊姆”被央視點名，水晶泥不能玩了嗎？2022-03-03T16:45:53+08:00[引用日期2022-05-26 18:54:45]
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OMG！這家有嚼頭米凍粿竟然有毒，老板難逃法律制裁！2019-07-09T18:13:50+08:00[引用日期2022-05-26 18:54:56]
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水晶泥內含毒硼砂： 水晶泥是什么 走紅常州中小學校園2018-03-19T15:52:30+08:00[引用日期2022-05-26 19:04:17]
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