硼砂为原料制取单质硼的方法:
首先用浓碱液分解硼镁矿得偏硼酸钠,将NaBO₂在强碱溶液中结晶出来,使之溶于水成为较浓的溶液,通入CO₂调节碱度,浓缩结晶即得到四硼酸钠(硼砂)。将硼砂溶于水,用硫酸调节酸度,可析出溶解度小的硼酸晶体。加热使硼酸脱水生成三氧化二硼,经干燥处理后,用镁或铝还原B₂O₃得到粗硼。将粗硼分别用盐酸、氢氧化钠和氟化氢处理,可得纯度为95~98%的棕色无定形硼。
硼砂 (pengsha) 天然四硼酸钠晶体,化学式Na2B4O7·10H2O。使硼酸与碱作用即生成硼酸盐,当溶液为强碱性(pH=11~12)时,主要生成偏硼酸盐: H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O
一般所有制备Si的方法都可以制造硼,最简单的就是加氢气还原法
Na2B4O7高温加热生产氧化硼,在加氢气还原,硼为晶体,很稳定。
先将硼砂溶解在水中,通入二氧化碳得到硼酸。将硼酸加热脱水得到三氧化二硼,这一步最好有真空,这样需要的温度低一些。
Na2B4O7 + 2CO2 + 7H2O = 2NaHCO3 + 4H3BO3
2H3BO3 = 3H2O + B2O3
三氧化二硼和过量的镁粉混合,然后用燃烧着的镁带点燃混合物。混合物燃烧过后就生成硼和氧化镁。用酸洗涤溶解掉氧化镁就得到硼单质。
B2O3 + 3Mg = 3MgO + 2B