五水硼砂溶于水后,其溶液呈堿性,pH值通常在9.0至9.6之間,這一特性源于硼砂在水中的水解反應(yīng)。
五水硼砂溶液的堿性主要來(lái)自水解過(guò)程:它在水中解離出硼砂離子(B?O?2?),后者與水反應(yīng)生成硼酸(H?BO?)和硼酸根離子(B(OH)??),同時(shí)釋放氫氧根離子(OH?),使溶液顯堿性,反應(yīng)式為:B?O?2? + 7H?O ? 4H?BO? + 2B(OH)??。?
溶液的緩沖作用與水解產(chǎn)物密切相關(guān):水解生成的硼酸和硼酸根離子構(gòu)成共軛酸堿對(duì),當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí),硼酸根離子會(huì)中和氫離子生成硼酸;加入少量強(qiáng)堿時(shí),硼酸會(huì)中和氫氧根離子生成硼酸根離子,從而維持pH相對(duì)穩(wěn)定,這種緩沖作用在pH8.5至10.5范圍內(nèi)尤為有效。
五水硼砂與十水硼砂的酸堿性基本一致:兩者在水溶液中的行為相似,因?yàn)樗鼈兌冀怆x出相同的硼砂離子(B?O?2?),水解后生成相同的緩沖體系,因此堿性及緩沖特性沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。