Бура

Бура — это общее название для ряда минералов и химических соединений, представляющих собой соли борной кислоты, преимущественно тетраборат натрия (Na₂B₄O₇·10H₂O). В быту и промышленности под «бурой» чаще всего понимают именно декагидрат тетрабората натрия — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Бура известна с древности и используется в металлургии, стекольной промышленности, бытовой химии, медицине и других областях.

История

Бура была известна ещё в Древнем Египте, где её применяли для мумификации и обработки тканей. В античные времена её добывали в Тибете и Индии, откуда она поступала в Европу по Великому шёлковому пути. В средневековой Европе бура использовалась алхимиками как флюс для пайки металлов.

В России первые сведения о буре относятся к XVII веку, когда её начали завозить из Персии. Промышленная добыча буры в России началась в XIX веке на Урале и в Забайкалье. В 1820-х годах русский химик Г. И. Гесс впервые получил чистую буру из природных минералов, что способствовало развитию отечественной химической промышленности.

В XX веке бура стала широко применяться в производстве стекла, эмалей, моющих средств и в качестве антисептика.

Физические и химические свойства

Физические свойства

• Внешний вид: бесцветные кристаллы или белый порошок.
• Запах: отсутствует.
• Вкус: сладковато-щелочной.
• Растворимость: хорошо растворима в воде (особенно в горячей), плохо — в спирте.
• Температура плавления: около 75 °C (для декагидрата), при нагревании теряет кристаллизационную воду.
• Плотность: 1,73 г/см³ (для декагидрата).

Химические свойства

• Формула: Na₂B₄O₇·10H₂O (декагидрат).
• pH водного раствора: около 9,2 (слабощелочная среда).
• Реакции: при нагревании до 200–400 °C теряет воду и превращается в безводный тетраборат натрия (Na₂B₄O₇), который при дальнейшем нагревании плавится в стеклообразную массу. В кислой среде образует борную кислоту.
• Гигроскопичность: слабая, но при длительном хранении во влажном воздухе может слеживаться.

Классификация

По происхождению

• Природная бура — минерал тинкал (или тинкаль), добываемый из соляных озёр и месторождений. Встречается в виде кристаллов или налётов.
• Синтетическая бура — получаемая химическим путём из борной кислоты и соды.

По степени гидратации

• Декагидрат (Na₂B₄O₇·10H₂O) — наиболее распространённая форма.
• Пентагидрат (Na₂B₄O₇·5H₂O) — используется в некоторых промышленных процессах.
• Безводная бура (Na₂B₄O₇) — получается прокаливанием, применяется в стекловарении.

Месторождения и добыча

Основные мировые запасы буры сосредоточены в США (штат Калифорния, пустыня Мохаве), Турции (регион Эскишехир), а также в России (Забайкалье, Крым), Чили и Аргентине. В России промышленная добыча ведётся на Дашкесанском месторождении (Азербайджан, исторически — часть СССР) и в Крыму (озеро Сасык-Сиваш). Бура образуется в результате испарения солёных озёр, а также в зонах вулканической активности.

Добыча осуществляется открытым способом (карьеры) или путём выпаривания рапы. После извлечения руду измельчают, растворяют в горячей воде, фильтруют и кристаллизуют.

Применение

В промышленности

• Стекольная промышленность: бура используется как флюс для снижения температуры плавления стекла, а также для придания стеклу термостойкости (например, в производстве лабораторной посуды и оптического стекла).
• Металлургия: применяется при пайке и сварке металлов (как флюс для удаления оксидной плёнки), а также в производстве сплавов (например, ферробора).
• Керамика и эмали: бура входит в состав глазурей и эмалей, придавая им блеск и прочность.
• Производство моющих средств: используется как смягчитель воды, отбеливатель и антисептик в стиральных порошках и чистящих пастах.
• Бумажная и текстильная промышленность: применяется для придания огнестойкости тканям и бумаге.

В быту

• Средство для чистки: бура эффективна для удаления пятен, накипи и жира. Используется в составе самодельных чистящих паст.
• Антисептик: применяется для дезинфекции поверхностей, а также в качестве консерванта (например, для сохранения срезанных цветов).
• Борьба с насекомыми: бура входит в состав приманок для тараканов и муравьёв (смешивается с сахаром или мукой).

В медицине и косметологии

• Антисептик: раствор буры (обычно 10–20 %) используется для полоскания горла и обработки кожи при воспалениях.
• В косметологии: бура добавляется в кремы и маски для лечения угревой сыпи и жирной кожи.
• В ветеринарии: применяется для обработки ран у животных.

В науке и образовании

• Химический реактив: используется для приготовления буферных растворов, в аналитической химии (например, для определения pH).
• В кристаллографии: бура служит модельным веществом для изучения роста кристаллов.

Токсикология и безопасность

Бура относится к веществам 3-го класса опасности (умеренно опасные). При попадании на кожу или слизистые оболочки может вызывать раздражение. При проглатывании в больших дозах (более 10–15 г для взрослого человека) возможны тошнота, рвота, диарея, в тяжёлых случаях — поражение почек и нервной системы. Длительное вдыхание пыли буры может привести к хроническим заболеваниям дыхательных путей.

В Российской Федерации бура разрешена для использования в промышленности и быту, но её содержание в пищевых продуктах и косметике строго регламентируется (как правило, не более 0,5 %). В некоторых странах (например, в странах Евросоюза) бура запрещена в качестве пищевой добавки (E285) из-за возможной токсичности.

Интересные факты

• Бура входит в состав знаменитого «слайма» (игрушки-лизуна) — при смешивании с клеем ПВА и водой образует эластичную полимерную массу.
• В древности буру использовали для мумификации: её смешивали с содой и солью для обезвоживания тканей.
• В 2019 году в США был зафиксирован случай массового отравления буры в результате ошибочного использования её в качестве пищевой соли.
• Кристаллы буры могут вырастать до 10–15 см в длину при медленном испарении насыщенного раствора.

Источники

• Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1988–1998.
• Геологический словарь. — М.: Недра, 1978.
• ГОСТ 8429-77 «Бура техническая. Технические условия».
• СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок».
• Справочник по неорганической химии / под ред. И. Л. Кнунянца. — М.: Химия, 1987.