三氧化二硼（化学式：B2O3）又称氧化硼，是硼最主要的氧化物。它是一种无色玻璃状固体，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。

无色玻璃状晶体或粉末。常压法与减压法(真空法)制得的产物外观不同,前者为坚韧的固体,后者为多孔疏散性固体。表面有滑腻感,无味。相对密度
2.460 g/cm (液态)
2.55 g/cm (三方)
3.11–3.146 g/cm (单斜)，对热稳定,白热时也不被碳还原,但碱金属以及镁、铝皆能使之还原成单质硼。加热至600℃时,可变成黏性很大的液体。在空气中可强烈地吸水,生成硼酸。可与若干种金属氧化物化合而形成具有特征颜色的硼玻璃,能与碱金属、铜、银、铝、砷、锑、铋的氧化物完全混溶。

【溶解情况】

溶于酸和乙醇，微溶于冷水，溶于热水。

【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接而成的网络结构，其中以硼氧相间的六元环B3O3占优势。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范围。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范围内结晶，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。

氧化硼是酸性氧化物，熔融时可以溶解许多碱性的金属氧化物，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鉴别金属的原理。例如：

Cu0+B2O3→Cu(BO2)2（蓝色）Fe2O3+3B2O3→2Fe(BO2)3（黄色）氧化硼可以被碱金属、铝和镁还原为单质硼：

B2O3+3Mg→2B+3MgO

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：

B2O3+3C+3Cl2→2BCl3+3CO

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：

B2O3(s)+H2O(g)→2HBO2(g) △H°=-199.2kJ/mol

B2O3+3H2O→2H3BO3

【制备】 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制取的。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。

H3BO3→HBO2+H2O

2HBO2→B2O3+H2O

硼酸则可通过硼砂和硫酸共热反应制取。

【用途】

用于制取元素硼和精细硼化合物。也可与多种氧化物化合制成具有特征颜色的硼玻璃、光学玻璃、耐热玻璃、仪器玻璃及玻璃纤维、光线防护材料等。还可用作油漆的耐火阻烯添加剂和干燥剂。

玻璃成分中的B2O3的作用如下：

形成玻璃网络结构的一种物质。添加到石英玻璃的网络结构中，能减小黏度而对热膨胀和化学耐久性无任何负面影响。是耐热玻璃和化学玻璃器皿的成分之一。

【其他】

吸湿性极强。

【安全性】　用内衬二层聚乙烯塑料袋的聚乙烯塑料桶包装。每桶净重25kg。包装上要有“严防潮湿”标志。贮存在通风、干燥的库房中。各层聚乙烯塑料袋要分别扎紧,聚乙烯塑料桶加盖盖紧。贮运时要严格防潮,防雨淋,不可与酸类接触。失火时,可用砂土和二氧化碳灭火器扑救。氧化硼经动物实验可知,其毒性较低,因而规定了与其他低毒的一般粉尘相同的允许浓度值为10mg/m3。

参考资料

• 1．
  氧化硼