第七节　硼及其化合物

硼

【概述】

硼（boron，B）为棕色、无定形粉末或棕黑色结晶体，化学性质比较稳定，但在浓碱中，可被溶解并析出氢，在浓硝酸和浓硫酸中，可被氧化成硼酸。在高温下容易与卤素或碳水化合生成相应的卤化物或碳化物。最常见硼的无机化合物是硼酸和硼砂。硼酸（boric acid，boracic acid，H3BO3）为白色粉末或鳞状结晶，分子量61.84，熔点184℃，沸点300℃，可溶于酒精、甘油、乙醚等有机溶剂，溶于水，空气中稳定，加热至100～105℃时失去1分子水而成偏硼酸，加热于140～160℃转变成焦硼酸。硼砂（borax，Na2B4O7·10H2O）为白色结晶细粒或粉末，水中溶解度1.58（10℃），微溶于碱性溶液，不溶于酒精。

硼在冶金工业中用作脱氧剂、合金、原子反应堆的中子屏蔽材料，温度表、催化剂、陶器、植物营养剂、大功率半导体零件等作业均可接触硼。硼酸用于制造搪瓷和釉，生产透明或彩色玻璃以及制造染料、造纸、皮革、药物等，还用于配制缓冲液和各种硼酸盐，冶金、电镀、弧焊也使用硼酸。硼砂主要用于生产特种玻璃、搪瓷和釉，用作热焊和弧焊，在丝绸纺织、制皂、皮革和化妆品工业中，用作溶解脂肪及固定媒染剂。

硼、硼酸、硼砂毒性基本相同，均属低毒类。动物试验和人类的研究表明，硼在体内不被代谢，经胃肠道吸收，由肾脏排泄。硼对成人的致死量约15～20g，小儿是3～6g，有时1～2g也可致死。硼酸对人最低致死量，经口约为640mg/kg，经皮约为8600mg/kg，静脉注射约为29mg/kg。自1940年起，报道的急性硼酸中毒患者共有60余人，多为婴幼儿误服所致，病死率超过50%。

【临床表现】

多因误服或破损皮肤吸收引起，口服中毒发病较从破损皮肤吸收为晚。职业中毒较少见，主要表现为皮肤刺激及眼、呼吸道黏膜刺激症状，结膜炎、气管炎等表现

1.胃肠道症状

多在48小时内出现症状，表现为恶心、上腹痛、呕吐、腹泻等，有时呕吐物呈蓝绿色，严重时呕血或便血。

2.神经系统症状

可有头痛、烦躁、面色苍白或发绀，严重者的出现肌肉痉挛、抽搐、惊厥、角弓反张、脱水、休克、神志障碍。尤其是婴幼儿，其神经系统症状常更为明显。

3.肾功能损害

多数患者可出现不同程度的肾脏受累，表现蛋白尿、血尿，少尿、无尿、氮质血症等，严重者可出现肾功能衰竭。

4.皮肤改变

多数病人皮肤出现广泛的红色皮疹，以四肢、足心、手掌、面颈部最明显，重者可呈剥脱性皮炎。国外曾报道用硼化物治疗癫痫或感染而导致体毛脱失。

5.其他

部分患者可出现发热、肝功能损害等。

【处理原则】

1.浓硼酸沾染皮肤者，立即用清水彻底清洗污染部位。口服中毒者，应立即催吐或清水洗胃，然后口服碳酸氢钠溶液。

2.血液透析可加快硼酸从体内排泄的速度。

3.对症与支持治疗 出现肌肉痉挛时，可静脉缓慢注射10%葡萄糖酸钙10～20ml；出现抽搐时，予以镇静止痉；维持水、电解质平衡，防治肾功能衰竭等。

三氟化硼

三氟化硼（boron trifluoride，BF3）又称为氟化硼，为无色、带有窒息性刺激性气味，易溶于水，在热水、乙醇中易分解；在潮湿空气中迅速分解生成硼酸及硼氟氧酸，形成白色烟雾，固态三氟化硼呈白色。三氟化硼是制备卤化硼、元素硼、硼烷、硼氢化钠等的主要原料，主要用作有机反应催化剂、半导体器件和集成电路生产的离子注入和掺杂等。三氟化硼中毒主要途径是呼吸道吸入，并对皮肤黏膜有明显刺激作用。大鼠吸入三氟化硼2小时的LC50为3500mg/m3，大鼠肺脏有轻重不等的炎症、水肿、充血、出血等变化，肾小管变性，尿氟含量增加。

呼吸道吸入中毒后，出现干咳、气急、胸闷、胸部紧迫感等呼吸道刺激表现。部分患者有恶心、食欲不振、流涎等消化道症状。病情严重者，可出现震颤、抽搐，也可引起化学性肺炎、肺水肿。皮肤黏膜接触高浓度三氟化硼后，可出现化学性灼伤表现。

三氟化硼中毒无特效解毒剂，一般采用对症支持治疗。有呼吸道症状时，给予镇咳及支气管解痉剂，并注意防治肺水肿和继发感染；有抽搐者给予镇静剂；皮肤接触后，立即用大量清水彻底清洗，冲洗后用5%小苏打液湿敷，再用可的松软膏外敷。

硼烷

【概述】

硼烷（boranes，BnHn+4（6））是硼氢化合物的统称，具有难闻的臭味。所有硼烷都有较强的还原性，并可自燃，燃烧的最终产物是氧化硼（B2O3）。硼烷遇氧和潮湿空气能爆炸，其水解的最终产物是硼酸和氢气。硼烷均能溶解于烃类，可与烃基、氨基、卤素及金属结合而生成多种衍生物。硼烷主要用作火箭和宇宙飞行的高能燃料，还用于金属或陶瓷的表面处理、橡胶硫化以及多种有机合成等生产中。这类化合物中主要有二硼烷（又称乙硼烷，B2H6）、五硼烷（戊硼烷，B5H9）、十硼烷（癸硼烷，B10H14）。二硼烷为气体，五硼烷为易挥发性液体，十硼烷为白色结晶固体。硼烷可经三条途径吸收，气态的主要经呼吸道吸收，液态、固态或在溶剂中的硼烷可经消化道及皮肤吸收。硼烷吸收迅速，主要由尿液排出。三种硼烷均属高毒，其毒性作用特点与各自在体内的水解速度及其水解产物的性质有关。二硼烷水解甚快，吸入后迅速对肺黏膜造成损害而出现呼吸系统中毒症状，其毒性相当于光气；五硼烷和十硼烷水解较慢，因此两者的中毒症状出现较晚，主要表现对神经系统的毒性作用，五硼烷的毒性高于氢氰酸，但两者的水解初产物都有很高的毒性，十硼烷还可以引起心肌损害。一般认为硼烷毒性作用具有蓄积性，长期接触可引起肝、肾损害，反复接触低浓度所引起的亚急性中毒，比一次接触引起的急性中毒更为严重。

【临床表现】

1.因吸入引起的二硼烷中毒，轻度仅出现呼吸系统症状，立即或不久出现干咳、气急、胸闷、胸部烧灼感等呼吸道刺激症状，个别患者有消化道症状，如恶心、流涎、食欲不振等。严重者可发生肺炎、肺水肿。

2.短时间内吸入高浓度硼烷，神经系统症状较为突出，如头痛、头晕、乏力、肌颤、神志改变。呼吸道症状不明显。

3.过量接触五硼烷往往能闻到强烈臭味，一般接触后很快发病，部分可延迟至24～48小时发作，主要表现为中枢神经系统症状和体征，如头痛、乏力、嗜睡、恶心、呃逆、感觉过敏、语言含糊不清、眼睑下垂、眼球震颤、共济失调、肌张力增高、肌痉挛、精神症状，也可有胸闷、流涎、吞咽困难、多汗、恶心、呕吐、寒战、发热，体温可达39℃以上，重者可昏迷、癫痫样大发作，多在3周内恢复，一般不留后遗症。脑电图可见非特异性改变，出现局灶性或弥漫性慢波或混合波及轻度节律紊乱，偶有棘波。一般1个月内恢复正常波形，心电图检查可有短暂的心肌损害。

4.十硼烷中毒的发病较五硼烷晚，其中枢神经症状相对较轻，主要为四肢肌肉颤动、头昏、嗜睡、共济失调、强直性痉挛等。可有呼吸或消化系统症状。

【诊断要点】

根据患者硼烷接触史，二硼烷出现呼吸系统为主、五硼烷和十硼烷出现中枢神经系统为主损害，结合辅助检查结果，可进行诊断。

【治疗原则】

硼烷中毒无特效解毒剂，主要以对症支持治疗为主。

三氯化硼

三氯化硼（boron trichloride，BCl3）为无色发烟液体，遇水分解生成氯化氢和硼酸，并放出大量热量。三氯化硼主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂，还用于高纯硼或有机硼的制取。三氯化硼对皮肤黏膜有很强刺激作用。雌性大鼠吸入三氯化硼1小时的LC50为21100mg/m3，可见弥漫肺水肿和出血。目前未见人体中毒的报告。

三溴化硼

三溴化硼（boron tribromine，BBr3）为无色发烟液体，加热可爆炸，与水或有机物反应产生腐蚀性烟雾。水解产物为溴化氢和硼酸。主要用于制造乙硼烷和超高纯硼、以及半导体硅的掺杂源。毒性与三氯化硼相似，未见人体中毒的报告。