概述
本品可用作硅酸盐分解时的助熔剂、半导体材料的掺杂剂、油漆的耐火增加剂及製取元素硼和多种硼化物等等，产品用途广泛。在彩色显像製造业中，主要用于製造显像管部件及(屏和锥)封接用的低熔点玻璃原料。也可用作有机合成的催化剂、油漆及高温润滑剂的增加剂、陶瓷、特种玻璃及焊料的增加剂等。
三氧化二硼(化学式:B2O3)又称氧化硼，是硼最主要的氧化物。它是一种白色蜡状固体，一般以无定形的状态存在，很难形成晶体，但在高强度退火后也能结晶。它是已知的最难结晶的物质之一。
性质
别名
三氧化二硼、硼酸酐、硼酐
识别
CAS号
1303-86-2
性质
化学式
B2O3
摩尔质量
69.6182 g·mol
面板
白色蜡状固体
密度
2.460 g/cm (液态)
2.55 g/cm (三方) 3.11-3.146 g/cm (单斜)
熔点
450 °C
沸点
1680 °C
溶解度(水)
2.2 g/100 mL
溶解度
在甲醇中部分可溶
pKa
~ 4
危险性
欧盟分类
Repr. Cat. 2
LD50
3150 mg/kg (小鼠口服)
若非注明，所有资料来自25 °C，100 kPa。
结构
玻璃状氧化硼(g-B2O3)很可能是一种由许多三角形BO3单元通过共用氧原子部分有序连线而成的网路结构，其中以硼氧相间的六元环B3O3佔优势。该六元环中，硼原子为三配位，氧原子为二配位。该玻璃体在325-450 °C时软化，其密度随受热情况而有一个变化範围。加热时，玻璃体氧化硼结构中的无序度增加。超过450 °C时会产生有极性的-B=O基。高于1000 °C时，氧化硼蒸气则全部由B2O3单体组成，其结构为角形的 O=B-O-B=O。
常压下使液态的氧化硼在200-250 °C範围内结晶，可以形成普通的六方晶系氧化硼(α-B2O3)，其结构(见右图)几乎全部由三角形的BO3单元组成。
在22000atm和400 °C时，α-B2O3转变为高温高压型的单斜晶体β-B2O3。该转变过程类似于石英在高压下到柯石英的转化。除此之外，β-B2O3也可以由液态氧化硼在40000atm和600 °C时结晶得到。
β-B2O3的体积模量很大(K = 180 GPa)。g-B2O3和β-B2O3的维氏硬度分别为1.5GPa和16GPa。
製备
虽然硼在空气和氧气中燃烧都可以直接产生三氧化二硼，但三氧化二硼主要是通过硼酸脱水製取的。在200-400 °C对硼酸真空脱水，可以得到非常干燥的三氧化二硼。如果在大气中脱水，即使加热到1000 °C，也很难去除最后剩下的痕量水。
硼酸则可通过硼砂和硫酸共热反应製取。
化学性质
氧化硼是酸性氧化物，熔融时可以溶解许多硷性的金属氧化物，生成有特征颜色的玻璃状硼酸盐和偏硼酸盐(玻璃)。这是硼砂珠试验定性鑒别金属的原理。例如:
(蓝色)
(黄色)
氧化硼可以被硷金属、铝和镁还原为单质硼:
反应后用盐酸处理反应混合物，MgO、B2O3和Mg溶于盐酸，过滤后得到粗硼。氧化硼在高温时不能为碳还原(高温下可以形成碳化硼)。高温下氧化硼与碳和氯气反应，可以得到三氯化硼:
600 °C时，氧化硼与氨反应可以得到氮化硼(BN)，与氢化钙反应则得到六硼化钙(CaB6)。
氧化硼是硼酸的酸酐，溶于水时会放出大量热生成偏硼酸和硼酸:
套用
氧化硼可以用作:
·製取其他硼化合物(如碳化硼)的原料;
·製造硼硅酸盐玻璃的原料;
·有机合成中的酸性催化剂;
·搪瓷、陶瓷釉料的助熔剂;
·玻璃纤维生产过程中的增加剂;
·製造化合物半导体(如砷化镓、磷化镓、砷化铟)时的液封剂等。
