三氧化二硼

玻璃狀氧化硼（g-B₂O₃）很可能是一種由許多三角形BO₃單元通過共用氧原子部分有序連接而成的網絡結構，其中以硼氧相間的六元環B₃O₃佔優勢。該六元環中，硼原子為三配位，氧原子為二配位。^[1][2]該玻璃體在325－450 °C時軟化，其密度隨受熱情況而有一個變化範圍。加熱時，玻璃體氧化硼結構中的無序度增加。超過450 °C時會產生有極性的－B＝O基。高於1000 °C時，氧化硼蒸氣則全部由B₂O₃單體組成，其結構為角形的 O＝B－O－B＝O。

常壓下使液態的氧化硼在200－250 °C範圍內結晶，可以形成普通的六方晶系氧化硼（α-B₂O₃），其結構（見右圖）^[3]幾乎全部由三角形的BO₃單元組成。

在22000atm和400 °C時，α-B₂O₃轉變為高溫高壓型的單斜晶體β-B₂O₃。^[4]該轉變過程類似於石英在高壓下到柯石英的轉化。除此之外，β-B₂O₃也可以由液態氧化硼在40000atm和600 °C時結晶得到。

β-B₂O₃的體積模量很大（K = 180 GPa）。g-B₂O₃和β-B₂O₃的維氏硬度分別為1.5GPa和16GPa。^[5]

雖然硼在空氣和氧氣中燃燒都可以直接產生三氧化二硼，但三氧化二硼主要是通過硼酸脫水製取的。在200－400 °C對硼酸真空脫水，可以得到非常乾燥的三氧化二硼。如果在大氣中脫水，即使加熱到1000 °C，也很難去除最後剩下的痕量水。

${\displaystyle {\rm {H_{3}BO_{3}\rightarrow HBO_{2}+H_{2}O\,}}}$ 

${\displaystyle {\rm {2HBO_{2}\rightarrow B_{2}O_{3}+H_{2}O\,}}}$ 

硼酸則可通過硼砂和硫酸共熱反應製取。^[6][5]

氧化硼是酸性氧化物，熔融時可以溶解許多鹼性的金屬氧化物，生成有特徵顏色的玻璃狀硼酸鹽和偏硼酸鹽（玻璃）。這是硼砂珠試驗定性鑑別金屬的原理。例如：

${\displaystyle {\rm {CuO+B_{2}O_{3}\rightarrow Cu(BO_{2})_{2}\,}}}$ （藍色）

${\displaystyle {\rm {Fe_{2}O_{3}+3B_{2}O_{3}\rightarrow 2Fe(BO_{2})_{3}\,}}}$ （黃色）

氧化硼可以被鹼金屬、鋁和鎂還原為單質硼：

${\displaystyle {\rm {B_{2}O_{3}+3Mg\rightarrow 2B+3MgO\,}}}$ 

反應後用鹽酸處理反應混合物，MgO、B₂O₃和Mg溶於鹽酸，過濾後得到粗硼。氧化硼在高溫時不能為碳還原（高溫下可以形成碳化硼）。高溫下氧化硼與碳和氯氣反應，可以得到三氯化硼：

${\displaystyle {\rm {B_{2}O_{3}+3C+3Cl_{2}\rightarrow 2BCl_{3}+3CO\,}}}$ 

600 °C時，氧化硼與氨反應可以得到氮化硼（BN），與氫化鈣反應則得到六硼化鈣（CaB₆）。

氧化硼是硼酸的酸酐，溶於水時會放出大量熱生成偏硼酸和硼酸：

${\displaystyle {\rm {B_{2}O_{3}(s)+H_{2}O(g)\rightarrow 2HBO_{2}(g)\,}}}$ ， ${\displaystyle {\rm {\Delta H^{o}=-199.2kJ/mol\,}}}$ 

${\displaystyle {\rm {B_{2}O_{3}+3H_{2}O\rightarrow 2H_{3}BO_{3}\,}}}$ 

氧化硼可以用作：

• 製取其他硼化合物（如碳化硼）的原料；
• 製造硼矽酸鹽玻璃（英語：Borosilicate glass）的原料；
• 有機合成中的酸性催化劑；
• 搪瓷、陶瓷釉料的助熔劑；
• 玻璃纖維生產過程中的添加劑；
• 製造化合物半導體（如砷化鎵、磷化鎵、砷化銦）時的液封劑等。

• 硼酸
• 一氧化二硼
• 低氧化硼