بورات
'''البورات''' هي مجموعة واسعة من [[أيون|الأنيونات]] الحاوية على عنصري [[بورون|البورون]] و[[أكسجين|الأكسجين]]، وهي من حيث التركيب الكيميائي [[ملح (كيمياء)|أملاح]] أو [[إستر]]ات [[حمض البوريك]]. يمكن لمركبات البورات أن تكون بسيطة، أو أن تكون مركبة من عدد كبير من وحدات BO<sub>3</sub> [[بنية جزيئية مستوية ثلاثية|المستوية الثلاثية]] أو من وحدات BO<sub>4</sub> [[بنية جزيئية رباعية السطوح|رباعية السطوح]]، والتي تكون موصولة ببعضها البعض عبر تشاركها بذرات الأكسجين،<ref name = "Wiberg&Holleman">Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) ''Inorganic Chemistry'', Elsevier ISBN 0-12-352651-5</ref> ويمكن أن تكون خطّية أو حلقية.

يوجد عنصر البورون في الطبيعة غالباً على شكل بورات، وتسمّى المعادن الحاوية على هذه الأملاح اسم [[معادن البورات]].

== الوفرة الطبيعية والتحضير ==
يوجد البورون على عدة أشكال من معادن البورات في الطبيعة مثل [[بورق|البورق]] و[[بوراسيت|البوراسيت]] و[[كوليمانيت|الموليمانيت]] و[[ساسوليت|الساسوليت]] و[[كيرنيت|الكيرنيت]] و[[أوليكسيت|الأوليكسيت]].

تحضر البورات بشكل تقليدي من تفاعل [[حمض البوريك]] مع قاعدة مثل [[محلول هيدروكسيد الصوديوم]] فينتج بورات الصوديوم

:<math>\mathrm{H_3BO_3\ +\ 3\ NaOH \longrightarrow\ Na_3BO_3\ +\ 3\ H_2O}</math>

== الخصائص ==
[[ملف:Tetrahydroxyborate-2D-dimensions.png|تصغير|150px|بنية أنيون رباعي هيدروكسي البورات]]
يمكن اعتبار أن البورات جميعها هي مشتقات من [[حمض البوريك]] B(OH)<sub>3</sub>، وهو حمض ضعيف (p''K''<sub>a</sub> = 8.98<ref>N. Ingri, Acta Chem. Scand., 16, 439 (1962)</ref>)، والذي تعود حموضته إلى تفاعل [[تحلل مائي|الحلمهة]] مع الماء ليعطي ''رباعي هيدروكسي البورات'' محرراً [[بروتون]]:<ref>{{استشهاد بكتاب |عنوان = Inorganic Chemistry |وصلة = https://archive.org/details/shriveratkinsino0000unse_m2r9 |إصدار = 5th |الأخير = Atkins et al. |سنة = 2010 |ناشر = Oxford University Press |الرقم المعياري = 9780199236176 |صفحة = [https://archive.org/details/shriveratkinsino0000unse_m2r9/page/334 334]}}</ref>

:<math>\mathrm{B(OH)_3\ +\ 2\ H_2O\ \rightleftharpoons\ B(OH)_4^-\ +\ H_3O^+}</math>

إن أيون البورات <sup>3−</sup>BO<sub>3</sub>، والتي تعرف باسم ''أورثو بورات''، له [[بنية جزيئية مستوية ثلاثية]] وذلك حسب [[نظرية فسيبر|نظرية تنافر أزواج إلكترونات غلاف التكافؤ]] (VSEPR). من الأمثلة عليها أوروثو بورات الكالسيوم Ca<sub>3</sub>(BO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>، والذي يوجد في الحالة الصلبة.<ref name="Vegas1985">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير1=Vegas|الأول1=A.|عنوان=New description of the Ca3(BO3)2 structure|صحيفة=Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications|المجلد=41|العدد=11|سنة=1985|صفحات=1689–1690|issn=01082701|doi=10.1107/S0108270185009052}}</ref> إن أنيون أورثو البورات له بنية مشابهة لبنية أنيون [[كربونات|الكربونات]] <sup>2−</sup>CO<sub>3</sub> [[تساوي إلكتروني|المتساوي إلكترونياً]] معه.

يوجد العديد من مركبات ميتا البورات، والتي هي مشتقة من [[حمض ميتا بوريك]]، والتي لها الصيغة العامة
BO<sub>2</sub>)<sub>n</sub><sup>-n</sup>) مثل [[بورات الكالسيوم|ميتا بورات الكالسيوم]] Ca(BO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>. إن مركبات ميتا البورات، يمكن أن تكون على شكل مفرد، أو تكون على شكل سلاسل بوليمرية.

يمكن أن يتفاعل حمض البوريك مع [[كحول|الكحولات]] المتعددة (مثل [[غليسرول|الغليسيرين]] أو [[مانيتول|المانيتول]]) ليعطي استرات بورات حلقية ([[استخلاب|معقدات متمخلبة]]).

[[ملف:Borsäure-Mannitol-Ester.svg|500px|تفاعل حمض البوريك مع الديول]]

في حال وجود ذرتي [[أكسجين]] مرتبطتين بشكل مباشر في البورات نحصل على مركبات [[بيربورات|فوق البورات]].

=== الكشف عن البورات ===
[[ملف:Boratflamme.jpg|تصغير|150px|لهب أخضر من ثلاثي ميثيل البورات]]
من أجل إجراء تحليل نوعي سريع للكشف عن البورات يمكن إضافة المادة المراد تحليلها إلى أنبوب أو وعاء اختبار، ثم يضاف [[ميثانول|الميثانول]] وبضع قطرات من [[حمض الكبريتيك]]، فيتشكل [[ثلاثي ميثيل البورات]]، والذي [[اختبار اللهب]] له يعطي لوناً أخضر مميز.<ref>Vogel, Arthur I.; Svehla, G. (1979), Vogel's Textbook of Macro and Semimicro Qualitative Inorganic Analysis (5th ed.), London: Longman, ISBN 0-582-44367-9</ref>

: <math> \mathrm{B(OH)_3 + 3 \ CH_3OH \ \overrightarrow{\longleftarrow} \ B(OCH_3)_3 + 3 \ H_2O}</math>

من أجل إجراء تحليل كمّي يمكن استخدام طريقة الكركومين، وهي تتضمن التقاعل بين [[كركومين|الكركومين]] وحمض البوريك، أو البورات، حيث يتشكل معقد أحمر اللون من مادة تدعى [[روزوسيانين]]، والتي يقاس تركيزها عن طريق [[قياس الألوان]].

=== استرات البورات ===
إن استرات البورات هي [[مركب عضوي|مركبات عضوية]] لها الصيغة العامة B(OR)<sub>3</sub>، حيث R هو [[ألكيل]] أو [[أريل (كيمياء)|أريل]]. يمكن تحضير هذه المركبات من [[تفاعل تكاثف]] بين حمض البوريك والكحول. يضاف عادة أثناء التحضير مركب ساحب للماء مثل [[حمض الكبريتيك]].<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Brown|الأول=Herbert C.|مؤلف2=Mead, Edward J. |مؤلف3=Shoaf, Charles J. |سنة=1956|عنوان=Convenient Procedures for the Preparation of Alkyl Borate Esters|صحيفة=J. Am. Chem. Soc|المجلد=78|العدد=15|صفحات=3613–3614|doi=10.1021/ja01596a015}}</ref>

:<math>\mathrm{B(OH)_3\ +\ 3\ ROH\ \longrightarrow\ B(OR)_3\ +\ 3\ H_2O}</math>

إن استرات البورات هي مركبات [[تطايرية|متطايرة]] ويمكن تنقيتها [[تقطير|بالتقطير]]. تستخدم هذه العملية من أجل تحليل كميات نزيرة من البورات ومن أجل تحليل البورون في [[فولاذ|الفولاذ]].<ref>Mendham, J.; Denney, R. C.; Barnes, J. D.; Thomas, M. J. K. (2000), Vogel's Quantitative Chemical Analysis (6th ed.), New York: Prentice Hall, p. 666, ISBN 0-582-22628-7</ref>

== الاستخدامات ==
تستخدم أنواع مختلفة من البورات في تركيب مواد [[حفظ الخشب]]، كما تدخل البورات في تركيب [[محلول منظم|المحاليل المنظمة]].

يستخدم ميتا بورات الليثيوم أو رباعي بورات الليثيوم، أو مزيح منهما، من أجل تحضير عينات التحليل من أجل [[فلورية الأشعة السينية]] و[[مطيافية الامتصاص الذري]] وتقنيات [[بلازما مقترنة بالحث|البلازما المقترنة بالتحريض]].

== المراجع ==
{{مراجع}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{شريط بوابات|الكيمياء|علوم الأرض}}
{{ضبط استنادي}}
[[تصنيف:بورات|*]]
[[تصنيف:أنيونات أكسجينية]]
[[تصنيف:علم الجريان]]
[[تصنيف:كيماويات التصوير الضوئي]]
[[تصنيف:مبيدات آفات]]
[[تصنيف:مركبات لاعضوية]]
[[تصنيف:معادن البورات]]
[[تصنيف:مواد حافظة]]
البورات هي مجموعة واسعة من الأنيونات الحاوية على عنصري البورون والأكسجين، وهي من حيث التركيب الكيميائي أملاح أو إسترات حمض البوريك. يمكن لمركبات البورات أن تكون بسيطة، أو أن تكون مركبة من عدد كبير من وحدات BO3 المستوية الثلاثية أو من وحدات BO4 رباعية السطوح، والتي تكون موصولة ببعضها البعض عبر تشاركها بذرات الأكسجين،Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0-12-352651-5 ويمكن أن تكون خطّية أو حلقية.

يوجد عنصر البورون في الطبيعة غالباً على شكل بورات، وتسمّى المعادن الحاوية على هذه الأملاح اسم معادن البورات.

 الوفرة الطبيعية والتحضير 
يوجد البورون على عدة أشكال من معادن البورات في الطبيعة مثل البورق والبوراسيت والموليمانيت والساسوليت والكيرنيت والأوليكسيت.

تحضر البورات بشكل تقليدي من تفاعل حمض البوريك مع قاعدة مثل محلول هيدروكسيد الصوديوم فينتج بورات الصوديوم

 الخصائص 
تصغير|150px|بنية أنيون رباعي هيدروكسي البورات
يمكن اعتبار أن البورات جميعها هي مشتقات من حمض البوريك B(OH)3، وهو حمض ضعيف (pKa = 8.98N. Ingri, Acta Chem. Scand., 16, 439 (1962))، والذي تعود حموضته إلى تفاعل الحلمهة مع الماء ليعطي رباعي هيدروكسي البورات محرراً بروتون:

إن أيون البورات 3−BO3، والتي تعرف باسم أورثو بورات، له بنية جزيئية مستوية ثلاثية وذلك حسب نظرية تنافر أزواج إلكترونات غلاف التكافؤ (VSEPR). من الأمثلة عليها أوروثو بورات الكالسيوم Ca3(BO3)2، والذي يوجد في الحالة الصلبة. إن أنيون أورثو البورات له بنية مشابهة لبنية أنيون الكربونات 2−CO3 المتساوي إلكترونياً معه.

يوجد العديد من مركبات ميتا البورات، والتي هي مشتقة من حمض ميتا بوريك، والتي لها الصيغة العامة
BO2)n-n) مثل ميتا بورات الكالسيوم Ca(BO2)2. إن مركبات ميتا البورات، يمكن أن تكون على شكل مفرد، أو تكون على شكل سلاسل بوليمرية.

يمكن أن يتفاعل حمض البوريك مع الكحولات المتعددة (مثل الغليسيرين أو المانيتول) ليعطي استرات بورات حلقية (معقدات متمخلبة).

500px|تفاعل حمض البوريك مع الديول

في حال وجود ذرتي أكسجين مرتبطتين بشكل مباشر في البورات نحصل على مركبات فوق البورات.

 الكشف عن البورات 
تصغير|150px|لهب أخضر من ثلاثي ميثيل البورات
من أجل إجراء تحليل نوعي سريع للكشف عن البورات يمكن إضافة المادة المراد تحليلها إلى أنبوب أو وعاء اختبار، ثم يضاف الميثانول وبضع قطرات من حمض الكبريتيك، فيتشكل ثلاثي ميثيل البورات، والذي اختبار اللهب له يعطي لوناً أخضر مميز.Vogel, Arthur I.; Svehla, G. (1979), Vogel's Textbook of Macro and Semimicro Qualitative Inorganic Analysis (5th ed.), London: Longman, ISBN 0-582-44367-9

 

من أجل إجراء تحليل كمّي يمكن استخدام طريقة الكركومين، وهي تتضمن التقاعل بين الكركومين وحمض البوريك، أو البورات، حيث يتشكل معقد أحمر اللون من مادة تدعى روزوسيانين، والتي يقاس تركيزها عن طريق قياس الألوان.

 استرات البورات 
إن استرات البورات هي مركبات عضوية لها الصيغة العامة B(OR)3، حيث R هو ألكيل أو أريل. يمكن تحضير هذه المركبات من تفاعل تكاثف بين حمض البوريك والكحول. يضاف عادة أثناء التحضير مركب ساحب للماء مثل حمض الكبريتيك.

إن استرات البورات هي مركبات متطايرة ويمكن تنقيتها بالتقطير. تستخدم هذه العملية من أجل تحليل كميات نزيرة من البورات ومن أجل تحليل البورون في الفولاذ.Mendham, J.; Denney, R. C.; Barnes, J. D.; Thomas, M. J. K. (2000), Vogel's Quantitative Chemical Analysis (6th ed.), New York: Prentice Hall, p. 666, ISBN 0-582-22628-7

 الاستخدامات 
تستخدم أنواع مختلفة من البورات في تركيب مواد حفظ الخشب، كما تدخل البورات في تركيب المحاليل المنظمة.

يستخدم ميتا بورات الليثيوم أو رباعي بورات الليثيوم، أو مزيح منهما، من أجل تحضير عينات التحليل من أجل فلورية الأشعة السينية ومطيافية الامتصاص الذري وتقنيات البلازما المقترنة بالتحريض.

 المراجع 

*
تصنيف:أنيونات أكسجينية
تصنيف:علم الجريان
تصنيف:كيماويات التصوير الضوئي
تصنيف:مبيدات آفات
تصنيف:مركبات لاعضوية
تصنيف:معادن البورات
تصنيف:مواد حافظة