Le bore et les boranes ont des utilisations variées dans l’industrie électronique, le travail des métaux, l’industrie chimique, l’industrie de la cellulose et du papier, les industries de la céramique, du textile et dans le bâtiment. En électronique, on utilise le bore, le tribromure de bore et le trichlorure de bore comme semi-conducteurs. Le bore joue le rôle d’électrode d’amorçage dans les tubes radio et celui d’agent de dégazage en métallurgie. Il est également utilisé en pyrotechnie. Le diborane, le pentaborane et le décaborane sont employés dans les carburants haute énergie. Le trichlorure de bore, le diborane et le décaborane ont des applications comme propergols pour fusées, et le triéthylborane ainsi que le bore servent d’électrode d’amorçage pour les moteurs d’avions à réaction et de fusées. Le 10bore est utilisé dans l’industrie nucléaire pour la confection de blindage contre les neutrons dans les réacteurs.
Dans le travail des métaux, de nombreux boranes sont utilisés pour le soudage et le brasage. D’autres composés servent d’ignifugeants et de décolorants dans l’industrie textile et les industries de la cellulose, du papier ou des peintures et vernis. L’oxyde de bore est un additif de peintures et vernis qui résiste au feu, le tétraborate de sodium, le borax et le borate de triméthyle étant employés pour ignifuger les textiles. Le borax comme le tétraborate de sodium sont également utilisés pour l’ignifugation et le vieillissement artificiel du bois. Dans l’industrie du bâtiment, ils entrent dans la composition des matériaux isolants en fibres de verre. Le tétraborate de sodium sert aussi d’algicide pour traiter les eaux industrielles et, en mégisserie, pour traiter et conserver les peaux. Le borax est utilisé comme germicide dans les produits de nettoyage, inhibiteur de corrosion dans les antigels et poudre insecticide pour le traitement des fissures et crevasses dans les zones où l’on manipule des produits alimentaires. Le décaborane sert au délustrage de la soie artificielle et d’agent antimites dans l’industrie textile, le borohydrure de sodium étant utilisé pour le blanchiment de la pâte à papier.
Dans l’industrie des céramiques, l’oxyde de bore et le borax trouvent des applications dans les glaçures, et le tétraborate de sodium entre dans la composition des émaux et glaçures. Le perborate de sodium est utilisé pour blanchir les matières textiles et en galvanoplastie. Il est présent dans les savons, les déodorants, les détergents, les bains de bouche et les colorants de cuve. Le trifluorure de bore est utilisé dans le conditionnement alimentaire, l’électronique et dans les surrégénérateurs de l’industrie nucléaire.
Le bore est une substance naturelle que l’on trouve couramment dans les aliments et l’eau de boisson. A l’état de traces, il est essentiel à la croissance des végétaux et de certains types d’algues. Bien qu’il soit présent dans les tissus humains, son rôle y est inconnu. On considère généralement que le bore offre toute sécurité pour être utilisé comme additif alimentaire indirect (par exemple, dans le conditionnement), mais les composés contenant du bore peuvent être très toxiques. Le bore est présent dans un certain nombre de composés à usage industriel sous forme de borates, de boranes et d’halogénures.
La toxicité du bore pour l’être humain s’observe en général à la suite de traitements au long cours par des médicaments contenant de l’acide borique ou en cas d’ingestion accidentelle, en particulier chez les jeunes enfants. Sur le plan professionnel, la toxicité observée est généralement due à l’exposition du système respiratoire ou de plaies ouvertes aux poussières, gaz ou vapeurs contenant des composés du bore.
Aux concentrations usuelles, pratiquement tous ces composés peuvent provoquer par contact une irritation aiguë des yeux, de la peau et des voies respiratoires. L’absorption peut produire un effet nocif sur le sang, les voies respiratoires, le tube digestif, les reins, le foie et le système nerveux central; dans les cas graves, elle peut entraîner la mort.
L’acide borique est le plus connu des borates, qui sont des composés constitués de bore, d’oxygène et d’autres éléments. Une exposition aiguë à l’acide borique sous forme liquide ou solide peut provoquer une irritation, dont la gravité dépend de la concentration et de la durée de l’exposition. L’inhalation de poussières ou de brouillards de borate peut irriter directement la peau, les yeux et les voies respiratoires.
Les symptômes de cette irritation consistent en gêne oculaire, sécheresse buccale, maux de gorge et toux productive. Les travailleurs se plaignent généralement de ces symptômes après une exposition aiguë à des concentrations d’acide borique supérieures à 10 mg/m3; néanmoins, l’exposition chronique à des concentrations plus de deux fois inférieures à cette valeur peut provoquer des irritations.
Les travailleurs exposés aux poussières d’acide borique (borate de sodium) se plaignent de toux productive chronique et, chez ceux qui ont subi des expositions prolongées, on peut mettre en évidence des anomalies obstructives, sans pouvoir réellement préciser leur rapport avec l’exposition.
Les borates sont facilement absorbés par les plaies ouvertes ou les voies respiratoires et digestives. Après absorption, ils exercent leur action principalement sur la peau, le système nerveux central et les voies digestives. En général, les symptômes apparaissent rapidement, mais après exposition cutanée, ils peuvent mettre des heures à se manifester. Une rougeur anormale (érythème) peut apparaître sur la peau ou les muqueuses, ou une desquamation se produire au niveau des couches superficielles de l’épiderme. L’exposition chronique peut provoquer un eczéma, la chute des cheveux par plaques et un œdème palpébral. Il arrive que ces effets cutanés n’apparaissent que plusieurs jours après l’exposition. Le sujet peut ressentir des douleurs abdominales, des nausées, avoir des vomissements et de la diarrhée. Les vomissures et les selles peuvent être colorées en bleu-vert et contenir du sang. Des céphalées, un état d’excitation ou de dépression, des convulsions, une léthargie ou un coma peuvent se produire.
Dans les cas d’intoxication aiguë, on observe une anémie, une acidose et une déshydratation, accompagnées d’un pouls rapide, mal frappé, et d’hypotension. Ces effets peuvent être suivis d’irrégularités du rythme cardiaque, de collapsus, d’insuffisance rénale et, rarement, de lésions hépatiques. Les victimes sont pâles, elles transpirent et le tableau clinique est celui d’une intoxication aiguë. La plupart de ces symptômes graves s’observent juste avant la mort par intoxication aiguë au borate. Toutefois, si le diagnostic est posé à temps et que les intoxiqués sont traités dans les délais, les effets sont généralement réversibles.
L’action des borates sur la fonction de reproduction reste mal connue. Une exposition à l’acide borique inhibe la mobilité des spermatozoïdes chez le rat et, à forte concentration, entraîne une atrophie testiculaire. Les études de génotoxicité effectuées sur des animaux et des tissus ont donné des résultats négatifs, mais une stérilité a été mise en évidence chez les mâles comme chez les femelles après ingestion prolongée d’acide borique. On constate des anomalies et un retard dans le développement de la progéniture, notamment au niveau du gril costal. Chez les sujets humains, on ne dispose que de rares éléments de preuves d’une diminution de la fécondité parmi les quelques travailleurs qui ont fait l’objet d’études non contrôlées.
Les trihalogénures de bore — trifluorure, chlorure et bromure de bore — peuvent réagir violemment avec l’eau, en libérant des halogénures d’hydrogène comme les acides chlorhydrique et fluorhydrique. Le trifluorure de bore est fortement irritant pour les poumons, les yeux et l’épiderme. L’autopsie d’animaux ayant subi une exposition létale révèle une insuffisance rénale avec lésions tubulaires, une irritation pulmonaire et une pneumopathie chimique. L’examen d’un petit nombre de travailleurs exposés a permis de mettre en évidence une certaine déficience de la fonction pulmonaire, mais le rapport entre ce phénomène et l’exposition n’a pas été clairement établi.
Les boranes (hydrures de bore) — diborane, pentaborane et décaborane — sont des composés extrêmement réactifs, qui peuvent exploser au contact de l’oxygène ou d’agents oxydants. Tous les membres de ce groupe sont de puissants irritants qui peuvent rapidement causer une pneumopathie chimique, un œdème pulmonaire et d’autres lésions respiratoires. On a également fait état de convulsions et de lésions neurales entraînant des déficits neurologiques et des symptômes psychologiques de longue durée. Ces composés doivent être manipulés avec d’extrêmes précautions.
Les études de longue durée, effectuées sur des animaux ou des sujets humains exposés, n’ont pas permis de mettre en évidence d’effets cancérogènes attribuables au bore ou aux borates.
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Nom chimique |
Synonymes et numéro ONU |
Numéro CAS |
Formule développée |
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Acide borique, sel disodique |
Borate de sodium; borax anhydre; diborate de sodium; tétraborate de sodium |
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Borate de triméthyle |
Ester triméthylique de l’acide borique |
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Bore |
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Bore, oxyde de |
Sesquioxyde de bore; trioxyde de bore; trioxyde de dibore |
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Bore, tribromure de |
Bromure de bore |
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Bore, trichlorure de |
Chlorure de bore |
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Bore, trifluorure de |
Fluorure de bore |
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Bore, trifluorure de (éthérate) |
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Borohydrure de sodium |
Tétrahydroborate de sodium |
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Décaborane |
UN1868 |
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Diborane |
Boroéthane; hydrure de bore; hexahydrure de dibore |
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Pentaborane |
UN1380 |
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Perborate de sodium |
Peroxyborate de sodium; peroxoborate de sodium |
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Tétraborate de sodium, décahydraté |
Biborate de sodium; diborate de sodium décahydraté; pyroborate de sodium; pyroborate de sodium décahydraté; tétraborate de sodium; borax |
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Triéthylborane |
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Nom chimique et numéro CAS |
Fiches internationales de sécurité (ICSC) |
NIOSH |
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Exposition de courte durée |
Exposition de longue durée |
Voies d’exposition |
Symptômes |
Organes cibles et voies de pénétration |
Symptômes |
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Borate de triméthyle |
Yeux; voies respiratoires |
Inhalation |
Toux, mal de gorge |
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Bore, oxyde de |
Yeux; peau; voies respiratoires |
Reins |
Inhalation |
Toux, mal de gorge |
Peau; yeux; voies respiratoires |
Irritation des yeux, de la peau et des voies respiratoires; toux; conjonctivite; érythème cutané |
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Bore, tribromure de |
Yeux; peau; voies respiratoires; poumons |
Inhalation |
Toux, respiration laborieuse, mal de gorge |
Yeux; peau; voies respiratoires |
Irritation des yeux, de la peau et des voies respiratoires; brûlures oculaires et cutanées; dyspnée; œdème pulmonaire |
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Bore, trichlorure de |
Yeux; peau; voies respiratoires |
Inhalation |
Sensation de brûlure, toux, respiration laborieuse, essoufflement, mal de gorge |
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Bore, trifluorure de |
Yeux; peau; voies respiratoires; poumons |
Poumons; reins |
Inhalation |
Corrosion, sensation de brûlure, toux, respiration laborieuse |
Voies respiratoires; reins; yeux; peau |
Irritation des yeux, de la peau, du nez et des voies respiratoires; épistaxis; brûlures oculaires et cutanées; chez l’animal: lésions rénales; pneumopathie |
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Décaborane |
Yeux; voies respiratoires; système nerveux central |
Système nerveux central |
Inhalation |
Toux, étourdissements, somnolence, céphalées, tremblements, convulsions, nausées, faiblesse, incoordination; les symptômes peuvent être retardés |
Système nerveux central; foie; reins |
Etourdissements; céphalées; nausées; sensation ébrieuse; somnolence; incoordination; spasmes musculaires locaux; tremblements; convulsions; fatigue; chez l’animal: faiblesse; dyspnée; lésions hépatiques et rénales |
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Diborane |
Yeux; peau; voies respiratoires; poumons |
Poumons |
Inhalation |
Toux, étourdissements, respiration laborieuse, nausées, mal de gorge, faiblesse |
Voies respiratoires; système nerveux central; foie; reins |
Oppression thoracique; douleurs précordiales; essoufflement; toux sèche; nausées; céphalées; sensation ébrieuse; vertiges; frissons; fièvre; fatigue; faiblesse; tremblements; fasciculation; chez l’animal: lésions hépatiques et rénales; œdème pulmonaire; hémorragie |
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Pentaborane |
Voies respiratoires; système nerveux central |
Inhalation |
Nausées, somnolence, céphalées, étourdissements, vision trouble, tremblements, convulsions; les symptômes peuvent être retardés |
Système nerveux central; yeux; peau |
Irritation des yeux et de la peau; étourdissements; céphalées; somnolence; sensation ébrieuse; incoordination; tremblements; convulsions; troubles du comportement; spasmes du visage, du cou, de l'abdomen et des membres |
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Tétraborate de sodium, décahydraté |
Muqueuses; yeux; foie; reins; système nerveux central |
Peau |
Inhalation |
Epistaxis, oppression thoracique, essoufflement, mal de gorge |
Yeux; peau; voies respiratoires |
Irritation des yeux, de la peau et des voies aériennes supérieures; dermatite; épistaxis; toux; dyspnée |
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Nom chimique et numéro CAS |
Risques physiques |
Risques chimiques |
Classification ONU/ risques subsidiaires |
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Borate de triméthyle |
Vapeur plus lourde que l’air pouvant se propager au niveau du sol; inflammation à distance possible |
La combustion dégage des gaz toxiques (oxydes de carbone, oxydes de bore). Réagit sur les oxydants avec risque d’incendie et d’explosion. Réagit avec l’eau, l’air humide et les acides pour donner du méthane et de l’acide borique |
3 |
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Bore, oxyde de |
Réagit lentement avec l’eau pour donner de l’acide borique. Corrosif pour les métaux en présence d’oxygène |
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Bore, tribromure de |
Vapeur plus lourde que l’air |
Peut exploser par chauffage. Se décompose au contact d’alcool, avec dégagement de vapeurs toxiques et corrosives (bromure d’hydrogène). Acide fort en solution dans l’eau qui réagit violemment avec les bases et qui est corrosif pour les métaux, le caoutchouc et le bois. Réagit violemment sur l’eau avec dégagement d’hydrogène, d’où risque d’explosion |
8 |
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Bore, trichlorure de |
Gaz plus lourd que l’air |
Réagit violemment avec l’eau. Dégage du chlorure d’hydrogène au contact de l’air. Attaque de nombreux métaux en présence d’eau |
2.3/8 |
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Bore, trifluorure de |
Gaz plus lourd que l’air |
Peut polymériser les composés insaturés. Se décompose au contact de l’eau et de l’humidité avec dégagement de vapeurs toxiques et corrosives (notamment fluorure d’hydrogène, acide fluoroborique, acide borique). Réagit violemment avec les métaux comme le sodium, le potassium et le calcium et avec les nitrates d’alkyle. Attaque de nombreux métaux en présence d’eau |
2.3/8 |
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Bore, trifluorure de (éthérate) |
8/3 |
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Borohydrure de sodium |
4.3 |
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Décaborane |
Possibilité d’explosion de poussières si sous forme de poudre ou de granulés mélangés à l’air |
Peut exploser par chauffage ou au contact de flammes. Se décompose lentement par chauffage à 300 °C pour former du bore et un gaz inflammable (hydrogène). La combustion dégage des vapeurs toxiques (oxydes de bore). Réagit avec les dérivés halogénés et les éthers pour former des substances sensibles aux chocs. Réaction explosive avec les oxydants. Réagit avec l’eau ou en présence d’humidité pour donner un gaz inflammable (hydrogène). Attaque le caoutchouc naturel, certains caoutchoucs synthétiques, graisses et lubrifiants. S’enflamme dans l’oxygène à 100 °C. Réagit avec les amides, l’acétone, le butyraldéhyde et l’acétonitrile à température ambiante |
4.1/6.1 |
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Diborane |
Gaz se mélangeant facilement à l’air; des mélanges explosifs se forment facilement; s’enflamme spontanément dans l’air humide à température ambiante |
Peut se polymériser en pentaborane liquide. Se décompose au rouge en bore et en hydrogène et, à plus basses températures, en hydrogène et en hydrures de bore. Réagit spontanément avec le chlore et forme des hydrures avec l’aluminium et le lithium, qui peuvent s’enflammer spontanément au contact de l’air. Puissant réducteur qui réagit avec de nombreuses surfaces oxydées |
2.3/2.1 |
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Pentaborane |
Vapeur plus lourde que l’air |
Se décompose lentement par chauffage à 150 °C pour donner du bore et un gaz inflammable (hydrogène). La combustion dégage des vapeurs toxiques (oxydes de bore). Réagit sur les oxydants et les halogènes avec risque d’incendie et d’explosion. Le produit impur s’enflamme spontanément au contact de l’air. Des solutions sensibles aux chocs se forment avec des solvants tels que cétones, éthers ou esters |
4.2/6.1 |
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Tétraborate de sodium, décahydraté |
Se décompose par chauffage au-dessus de 400 °C pour donner des métaborates. Base faible |
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Nom chimique et numéro CAS |
Couleur/ aspect |
Point d’ébullition (°C) |
Point de fusion (°C) |
Masse moléculaire (g/mol) |
Solubilité dans l’eau |
Densité (eau = 1) |
Densité de vapeur (air = 1) |
Tension de vapeur (kPa) |
Limites d’explosibilité (%) |
Point d’éclair (°C) |
Température d’auto-inflammation (°C) |
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Acide borique, sel disodique |
Poudre ou plaquettes d’aspect vitreux; cristaux blancs fluides; solide gris clair |
1575 |
741-743 |
201,22 |
Peu soluble |
2,367 |
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Borate de triméthyle |
Liquide blanc |
67-68 |
–30 à –29 |
103,91 |
Réaction |
0,915 |
3,59 |
18,22 |
–8* |
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Bore |
Polymorphe: forme alpharhomboédrique, cristaux transparents rouges; forme bêtarhomboédrique, noire; forme alphatétragonale, noire, cristaux opaques avec éclat métallique; forme amorphe, poudre noire ou brun foncé; autres formes cristallines connues |
2550-4000 |
2075-2200 |
10,81 |
Insoluble |
2,35 |
1,6 Pa à 2140 °C |
580 |
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Bore, oxyde de |
Cristaux orthorhombiques; masse incolore, semi-transparente; cristaux durs et blancs |
1860* |
450 |
69,62 |
Peu soluble |
1,8 (forme amorphe); 2,46-2,55 (forme cristalline) |
>1 |
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Bore, tribromure de |
Liquide incolore |
90-91 |
–46 à –45 |
250,52 |
Réaction |
2,63-2,65 |
8,6 |
5,32 |
|||
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Bore, trichlorure de |
12-13 |
–107 |
117,17 |
Réaction |
1,35 |
4,03 |
100-150 |
–17* |
|||
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Bore, trifluorure de |
Gaz incolore |
–101 à –100 |
–127 |
67,81 |
Soluble |
2,77-3,08 g/L |
2,3-2,4 |
101 à –100 °C |
4* |
||
|
Bore, trifluorure de (éthérate) |
Liquide incolore |
125-126 |
–61 à –60 |
141,93 |
Réaction |
1,12-1,13 |
4,9 |
5,98 |
5,1-18,2* |
40 cf |
185 |
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Borohydrure de sodium |
Cristal blanc cubique; poudre microcristalline ou masse, de blanc à gris blanc |
400-500 (décomposition) |
36-37 |
37,83 |
Très soluble |
0,95-1,07 |
1,3 |
3,0-? |
69 |
318 |
|
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Décaborane |
Cristaux blancs; cristaux orthorhombiques; aiguilles cristallines incolores ou blanches |
213 (décomposition) |
99-100 |
122,22 |
Réaction |
0,94 |
4,2 |
6 Pa |
80 cf |
149 |
|
|
Diborane |
Gaz incolore |
–93 à –92 |
–166 à –165 |
27,67 |
Réaction |
1,13 g/L |
0,96 |
29,79 à –112 °C |
1-98 |
–90 cf |
38-52 |
|
Pentaborane |
Liquide incolore |
58-60 |
–47 à –46 |
63,13 |
Réaction |
0,60-0,63 |
2,2 |
22,74 |
0,42-98 |
30 cf |
35 |
|
Perborate de sodium |
Poudre blanche, amorphe |
60 |
81,80 |
Réaction |
|||||||
|
Tétraborate de sodium, décahydraté |
Cristaux incolores monocliniques; cristaux durs, granulés ou poudre cristalline; filet blanc, gris, bleu ou blanc verdâtre, vitreux ou faiblement luisant |
320* |
75 |
381,37 |
Peu soluble |
1,73 |
~0 |
||||
|
Triéthylborane |
Liquide incolore |
95 |
–93 |
98,00 |
Réaction |
0,68-0,86 |
3,4 |
6,65 |
–22* |
