Bor

24-02-2018 Eli Berendt B
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc
← → beryllium bor kulstof

Bor er det grundstof i det periodiske system, der har symbolet B og atomnummer 5. Det er en trivalent metalloid, er det konstateret rigeligt i borax. Der er to allotropes af bor; amorft bor er et brunt pulver, metallisk bor er sort. Den metalliske form er hårdt og er en dårlig leder ved stuetemperatur. Bor ikke fundet fri i naturen. Dette element har egenskaber og reaktivitet ligner silicium og er en halvleder.

Egenskaber

Boron mangler en elektron at få oktet, der har en p-orbital "x" ledig. Forbindelser af bor ofte opfører sig som Lewis-syrer, let ved at binde med stoffer rige på elektroner.

De optiske egenskaber af dette element omfatte transmission af infrarødt lys. Ved normale temperaturer bor er en dårlig elektrisk leder, men er en god leder ved høje temperaturer.

Boron har den højeste trækstyrke blandt alle de kendte elementer.

Den bornitrid kan anvendes til fremstilling af hårde materialer såsom diamant. Nitrid fungerer også som en elektrisk isolator, men leder varme på en måde svarende til et metal. Dette element har også smørende egenskaber svarende til grafit. Bor er også lignende carbon med dets evne til at danne stabile molekylære strukturer er kovalent bundet.

Applikationer

Borforbindelsen vigtigst ud fra et økonomisk synspunkt er natriumtetraborat Na2B4O7 · 10H2O eller borax, som bruges i overflod i produktionen af ​​isolatorer og natriumperborat.

Andre anvendelser af bor er:

  • på grund af sin farve grøn flamme, der amorf bor anvendes i fyrværkeri;
  • Borsyre er en vigtig forbindelse, der anvendes med tekstilvarer og i medicin som en mild antiseptisk til udvortes brug;
  • borforbindelser er udbredt i organisk syntese og ved fremstilling af borsilicatglas;
  • andre forbindelser anvendes som træbeskyttelsesmidler, og er meget interessant i denne henseende, fordi de ikke er giftige;
  • bor-10 er en neutron absorber anvendt i kontrollen af ​​atomreaktorer såsom PWR, og som et skjold mod neutronstråling og detektion af neutroner;
  • trådene af bor materialer er meget stærke og lette, hovedsageligt bruges til avancerede rumfart;
  • Det anvendes til p-type doping af silicium.

De borforbindelser er undersøgt for anvendelse i en lang række applikationer; komponent til membran gennemtrængelig for sukker, kulhydrat sensorer og biokonjugater. Medicinske anvendelser øjeblikket overvejes omfatter borneutronindfangningsterapi og drug delivery. Andre borforbindelser er lovende i behandlingen af ​​arthritis.

De komplekse hydrider af bor eller bor og carbon er let oxideres og frigive en betydelig mængde energi. De bliver så undersøgt som en mulig brændstof til raketter. I den nukleare industri, er borsyre udbredt som en neutron gift for magt regulering af nukleare fissionsreaktorer, det er på grund af sin store tværsnit for neutronindfangning.

Endelig nævnes metalborider, opnås typisk ved direkte kombination af bor med en anden grundstof ved høje temperaturer. Det er meget ildfaste stoffer, der har et højt smeltepunkt og af denne grund anvendes i konstruktionen af ​​digler, skjorter af forbrændingskamre, mølledele udsat for kontinuerlig termisk belastning samt skæreværktøj ved høje hastigheder. I den følgende tabel rapporterer vi borider flere kendte med den respektive specifikke vægt og smeltepunktet:

Historie

Borforbindelser har været kendt i tusinder af år. I det gamle Egypten, mumifikation afhang af et materiale kaldet natron, som indeholdt borater og andre almindelige salte. Borax glasurer blev brugt i Kina fra AD 300, og borforbindelser blev brugt i glasfremstilling i det gamle Rom.

Elementet blev isoleret i 1808 med op til 50% renhed ved Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac og Louis Jacques Thénard. De havde ikke genkende stoffet som et element. Det var Berzelius i 1824, der identificerede bor som et element. Den første rene bor blev produceret af den amerikanske kemiker W. Weintraub i 1909.

Tilgængelighed

USA og Tyrkiet er de største producenter af bor. Bor er ikke til stede i naturen i sin elementære form, men findes kombineret i borax, i sassolit i colemanit, i kernit, nell'ulexite og borater. Borsyre er undertiden fundet i vandkilder vulkanske. Ulexit er et mineral, der naturligt besidder egenskaberne af optiske fibre.

Den rene bor er ikke let at fremstille. De første metoder anvendes reduktionen af ​​oxidet af bor med metaller, såsom magnesium eller aluminium. Imidlertid blev produktet næsten altid forurenet. Den rene bor kan fremstilles ved at reducere halogenerede bor fugle med hydrogen ved høje temperaturer.

I 1997 krystallinske bor koste omkring US $ 5 a gram, den amorfe bor US $ 2 gram.

Isotoper

Bor har to stabile isotoper almindeligt forekommende i naturen, b og B. isotopfraktionering af bor styres af valutakurser reaktioner bor arter B3 og B4. De boron isotoper også fraktioneret krystallisation under mineral, under ændringen af ​​fase af vandet i systemerne idrotermici og under hydrotermiske ændring af klipperne. Sidstnævnte effekt (fjerner fortrinsret ion B4 i ler) resulterer i løsninger beriget B3 og kan være ansvarlig for berigelse af B i havvand.

Kemisk analyse

Det bor identificeres kvantitativt ved spektrofotometri ved som reagens en opløsning af kinalizarina og måling af absorbansen ved 620 nm.

Forholdsregler

Den bor og borater er ikke giftige og derfor ikke kræver særlige forholdsregler for at håndtere dem. Nogle af forbindelserne med bor og hydrogen mere eksotiske men er giftige og kræver særlig pleje.

Bor er giftigt ved indtagelse, grænseværdien for drikkevand er sat ved dekret 236/88 til 1 g / l, mens WHO anbefaler en værdi på 0,5 mg / l.

Bor i biologi

Undersøgelser stadig mere talrige nu bekræfte, at bor er et sporstof afgørende for den korrekte funktion af det biokemiske dyr. Det er blevet bevist, at bor har en positiv effekt på optagelsen af ​​calcium hos mennesker og samtidig forhindrer tab af magnesium. Dette er nyttigt for mindst to grunde. For det første ville et sporstof bor indgå blandt de faktorer, der er involveret i forebyggelse af osteoporose. Arbejde på reabsorption af calcium og magnesium, er det også blevet vist, at bor hæver niveauet af østrogen og D-vitamin selv i menopausale kvinder. Den molekylære mekanisme af denne er endnu ikke forstået, selv om nogle indledende undersøgelse fokuserer på omlægning af metabolismen af ​​ribonukleinsyrer og enzymer på indgriben af ​​klassen phospho-proteinphosphatase.

For det andet ville det bor i positionen af ​​kosttilskud også angivet i korrektion af elektrolytforstyrrelser hos patienter med hjerte-kar-eller nyresygdom, der gør udstrakt brug af diuretika og / eller digitalis. Disse klasser af lægemidler, faktisk fremkalde et tab i kronisk iøjnefaldende organ af elektrolytter såsom kalium, magnesium og calcium, foruden naturligvis natrium.

En af grundene til, at vegetarer ikke ofte lider af knogleskørhed kan findes lige i konstant og god indtag af bor gennem bælgfrugter, grøntsager og frugt, som omfatter forbruger. Yderligere undersøgelser indicerer, at der bor kunne have en gavnlig anti-inflammatorisk virkning i belastning af artikulære leddene gennem modulering af visse cytokiner og således være et værdifuldt supplement til sygdomme i arthritisk type. Endelig synes nogle nylige undersøgelser for at indikere, at der er positive effekter af anioner borat eller dets organiske derivater, af visse typer humane tumorceller.

Det daglige behov for bor, i henhold til anbefalingerne fra det Højere Institute of Health amerikanske er mellem 1,5 og 3,9 mg / dag. Fødevarer rige på bor, er pærer, druer, blommer, dadler, mandler, blomkål, svampe, bønner og grønne bladgrøntsager.

Kernefusion forskning bor-proton indespærring laser

I 2004 russiske forskere er i stand til at producere en reaktion kernefusion udløst af indespærring laser, mellem protoner og boronatomer, ved en temperatur på 1 mia kelvin, uden udledning af neutroner og radioaktive partikler. Desværre den nødvendige energi fra laseren er meget større end den, der fremstilles ved reaktionen.

Forrige artikel Benito Albino Mussolini
Næste artikel Bénéteau