四硼酸鈉的制備

　　使硼酸與堿作用即生成硼酸鹽，當溶液為強堿性(pH=11～12)時，主要生成偏硼酸鹽：

　　H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O

　　堿性較弱(pH<9.6)時，則生成四硼酸鹽：

　　4H3BO3+2NaOH+3H2O=Na2B4O7·10H2O

　　按其結構，硼砂的化學式應寫做Na2B4O5(OH)4·8H2O。

　　硼砂是無色晶體，在空氣中風化，加熱至400～500℃可脫水成無水四硼酸鈉，在878℃時熔化為玻璃狀物。因為熔體中含有酸性氧化物B2O3，故能溶解金屬氧化物。這種性質可用于焊接金屬時清除金屬表面上的氧化物，許多金屬氧化物溶于熔融的硼砂后常顯出特征的顏色，如偏硼酸鈷Co(BO2)2為藍色，偏硼酸鎳Ni(BO2)2為棕色，偏硼酸鉻Cr(BO2)3為翠綠色等。

　　Na2B4O7+CoO=2NaBO2+Co(BO2)2

　　這也稱做硼砂珠反應，分析化學中常用此法檢驗某些金屬離子。硼砂在水中的溶解度很大，且隨溫度的升高而加大，在水溶液中易水解而顯堿性，硼酸鹽的水解反應如下：

　　4BO2+H2O=B4O7+2OH

　　B4O7+7H2O=4H3BO3+2OH

　　加堿平衡向左移動，可用硼酸制硼酸鹽，在強堿條件下以偏硼酸鹽形式存在。四硼酸鈉水溶液可看做是由二分子硼酸(或偏硼酸)和二分子偏硼酸鈉組成，是個緩沖體系，溶液pH值約為9.4～9.6，只要將所制得上述強堿溶液的pH值降至約9.6，就可得到硼砂。我國西藏有大量天然硼砂，東北也有豐富的硼鎂礦。工業上從硼鎂礦制硼砂一般采用燒堿分解礦石的方法，先得到偏硼酸鈉然后通入二氧化碳，降低其堿性即得到硼砂，其主要反應如下：

　　Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2Mg(OH)2+2NaBO2

　　4NaBO2+CO2+10H2O

　　=Na2B4O5(OH)4·8H2O+Na2CO3