[科普中国]-硼沙珠试验

硼砂珠试验是熔珠试验的一种，而熔珠试验是一种传统的对一些特定金属分析的试验。不同组分的金属混合物在灼烧和冷却后有特征的颜色变化，以此来确定金属的组分。

发现背景硼砂珠实验是分析金属的一种定性分析方法。由瑞典化学家永斯·雅各布·贝采利乌斯在1812年发明并推广。自那时以来，很多盐如碳酸钠或氟化钠被用作助熔剂，既硼砂之后最重要的是磷酸氢钠铵，它是磷酸珠试验的基础。1

硼砂硼砂，学名四硼酸化钠， ；硼砂是无色半透明的晶体或白色结晶粉末，硼砂晶体常呈板状或短柱状，柱面有纵纹，集合体有晶簇状粒状、多孔土块状、皮壳状等。内色或微带浅灰、浅黄、浅蓝、浅绿等色，玻璃光泽。易溶于水，略具甜味。烧灼时膨胀、脱水，熔成透明的玻璃球状体。

硼砂是常见的硼酸盐矿物之一，主要是含硼盐湖蒸发干涸的产物。也呈霜平状，见于干旱地的土壤表面。在干燥空气中易失去部分结晶水变成白色粉末状的三方硼砂。中国西藏拉萨拉萨附,近的的盐湖沉积矿床是世界著名的硼砂产地之一。其他著名产地有土耳其、阿根廷、玻利维亚、智利 、美国等。1

硼砂珠实验一种定性分析方法。

铂丝做成的小圆圈，蘸一点硼砂，酒精灯上加热。硼砂一开始冒出一些小气泡——结晶。水受热蒸发，然后熔融成无色的液体。冷却后，成了无色透明的固体，就像玻璃珠，牢牢地粘在铂丝做成的小圆圈上。再蘸取少量被测试样的粉末或溶液，继续灼烧，小珠即呈现不同的颜色，借此可以检验某些金属元素的存在。硼砂在878°C时熔化为玻璃状物。因为熔体中含有酸性氧化物三氧化二硼，故能溶解金属氧化物。此法是利用熔融的硼砂能与多数金属元素的氧化物及盐类形成各种不同颜色化合物的特性。

例如：铁在氧化焰灼烧后硼砂珠呈黄色，在还原焰灼烧呈绿色。 蘸不同的金属氧化物，可烧制出不同颜色的熔珠，如铁离子为黄色，可以用来定性分析金属。
具体的反应方程式：3

金属在不同火焰下的特征颜色氧化焰1. 灼热时

蓝：Co

无色：Mg，Ca，Ba，Al，Sn，Pb，Sb，Bi，Ag，Zn，Cd，Hg，Sr，Ti

灰色：（Al），[Sn]

绿：Cu，Fe，Co以比例混合。

红：（Fe），Ce

紫：Mn，Ni，Co以比例混合。

黄褐：（Be），（Pb），（Sb），Ag，Fe，Ce，（V），U

2. 冷却后：

蓝：Co，Cu

无色：同上

红：Ni

紫：Mn

还原焰1. 灼热时：

蓝：Co

无色：Mg，Ca，Ba，Al，Sn，Sr，Ce，少量Cu

灰色：[Al]，[Sn]，Pb，Sb，Bi，Ag，Zn，Cd，（Cu），（Ni）

绿：Fe，Cr，V，U

红：很少的Cu和痕量Sn

黄褐：Mo，Ti，W，V，Th

2. 冷却后：

蓝：同还原焰灼热时。

无色：同还原焰灼热时。

灰色：同还原焰灼热时。

绿色：同还原焰灼热时，包括Mo。

紫色：Ti

黄褐色：W

小括号表示过饱和，中括号表示饱和或很饱和。1

作用与警示广泛的用途现代医学证明硼砂为一弱碱，有弱的抑菌作用，用作清热解毒药。外治咽喉肿痛，牙疳，口疮等症。医院里常用硼酸作消毒剂，硼砂还有防腐作用，为复方硼砂溶液的主要成分。利用硼砂可以抑菌这一性质，它还可以用于农业病害防治；也用于生产洗洁粉、药皂 、洗眼水 ，用适量硼砂洗头可以杀火头部寄生菌；还可用作食品的保鲜防腐剂。此外，由于可以提供植物生长不可缺少的微量元素硼 ，硼砂逐渐成了农业上的重要角色—硼肥。

硼砂是制造光学玻璃、珐琅和瓷釉的原料。光学玻璃是用于制造光学仪器或机械系统的透镜、棱镜、窗口等的玻璃材料、成分为硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐 、氟化物和硫系化合系列，其中含碱硼硅酸盐体系的称为冕玻璃；

硼砂在气焊金属时是一种非常重要的助剂,它在高温时能把金属表面的杂物清除，变成清洁的表面，有利于焊接。

利用硼砂珠实验的原理，硼砂也常被用作除锈剂。因为硼砂在加热时，能熔解金属表面的氧化物— 除锈。此外，在焰火中也用到硼砂，因为它受热后，会射出美丽的绿色光芒。1

警示尽管国家明令禁止，但因为在食物中添加硼砂以增长保存期，还可以增加而食， 肉类等食物的弹性柔韧性和保水性，不少不法商家仍私自将食物中添加硼砂，需要相关部门加强监管。保护人民健康。

硼砂是一种非常重要的物质，在我们的生产生活中扮演着重要的角色。我国有着极其丰富的硼砂资源，只要趋利避害，合理利用，一定能让硼砂为人类社会和科技发展贡献力量。4

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学