硼酸盐种类繁多,结构复杂多样,这为寻找有应用价值的硼酸盐提供了一个丰富的资源。 硼酸钙盐是一种重要的化工原料,为了寻找简单可行的方法来合成具有应用价值的硼酸钙,本文利用复盐的相转化法、水热反应及熔融硼酸作介质的反应合成硼酸钙盐,并测定它们的热化学性质。 利用复盐钠硼解石NaCa[B₅O₆（OH）₆]·5H₂O在不同温度和不同质量分数硼酸溶液中的相转化,制得了α-4CaO·5B₂O₃·7H₂O、CaO·3B₂O₃·4H₂O、CaO·3B₂O₃·5H₂O、2CaO·7B₂O₃·8H₂O、3CaO·10B₂O₃·12H₂O等5种产物,并提出了溶解相转化机理。 以活性CaO、H₃BO₃为原料,通过控制反应温度和原料组成,利用水热反应和熔融硼酸作介质的反应合成了2CaO·B₂O₃·H₂O、2CaO·B₂O₃·1.5H₂O、2CaO·2B₂O₃·H₂O、2CaO·5 B₂O₃·5H₂O、2CaO·3B₂O₃·H₂O、3CaO·10B₂O₃·12H₂O、β-4CaO·5B₂O₃·7H₂O等7种硼酸钙,通过XRD、FT-IR和TG等手段对其进行了表征。 利用微量热计测定了所合成的α-4CaO·5B₂O₃·7H₂O、2CaO·B₂O₃·H₂O、2CaO·B₂O₃·1.5H₂O、2CaO·2B₂O₃·H₂O、2CaO·5B₂O₃·5H₂O、β-4CaO·5B₂O₃·7H₂O、2CaO·3B₂O₃·H₂O纯相分别溶解于1mol·L^-1 HCl水溶液中的摩尔溶解焓,通过设计热力学循环,求得了这7种水合硼酸钙盐的标准生成焓。 通过以上实验结果得出了以下结论: （1） 合成溶液中硼酸浓度越大,硼酸钙中硼氧配阴离子的聚合度越大。 （2） 对于水热合成来说,温度对产物有很大的影响。当合成温度较低时,产物中含结晶水比例较大;而合成温度较高时,产物中含结晶水的比例较小,甚至可以制得不含结晶水的硼酸钙化合物。 （3） 熔融硼酸作介质的反应有利于合成高聚合度的硼酸盐。 （4） 钙硼酸盐的分子量越大,其标准生成焓就越大,这直接验证了“基团贡献法”的正确性。