Бор (хімічний символ —
B
, лат. Borum) — хімічний елемент з атомним номером 5, який належить до 13-ї групи (за старою класифікацією — головної підгрупи III групи) 2-го періоду періодичної системи хімічних елементів та є першим представником напівметалів.
5 | Бор |
10,811 | |
2s22p1 |
Ця стаття містить правописні, лексичні, граматичні, стилістичні або інші мовні помилки, які треба виправити. (листопад 2017) |
Також бор — проста речовина, яку утворює хімічний елемент B (бор) — (за нормальних умов і залежно від алотропної модифікації) безбарвний, або темно-сірий, або червонуватий, дуже твердий, крихкий кристалічний, або ж темно-сірий чи темно-коричневий аморфний металоїд.
У природі бор наявний у вигляді двох ізотопів — 10B та 11B, обидва . Відомо понад 10 алотропних модифікацій бору, утворення і взаємне перетворення яких визначаються температурою, при якій було отримано бор. У природі бор існує у вигляді боратів та боросилікатів. Найважливіші мінерали — бура та керніт.
Історія
Природні сполуки бору відомі з раннього Середньовіччя. Забруднена бура (натрієва сіль тетраборної кислоти Na2B4O7·10Н2О) застосовувалася в ювелірній справі. Ще в 800-х роках нашої ери цю білу кристалічну речовину застосовували як плавень — для пайки металів, особливо золота та срібла, та для додання легкоплавкості глазурі і склу. Під назвами тінкал, тінкар або аттінкар (Tinkal, Tinkar, Attinkar) бура ввозилася до Європи з Тибету. У Європі середньовічними алхіміками тінкал частіше називався латинським словом «боракс» (лат. Borax), що походить від арабського — «борак» (араб. بورق) та (або) перського — «борах» (перс. بوره) слів. Іноді терміном боракс або борак позначали різні речовини, наприклад соду (натрон). Руланд (1612 року) називав боракс «хрізоколою» — смолою, здатною «склеювати» золото та срібло. Лемері (1698) теж називав боракс «клеєм золота» (Auricolla, Chrisocolla, Gluten auri). Іноді боракс позначав щось на кшталт «вуздечки золота» (capistrum auri). В Александрійській елліністичній та візантійській хімічній літературі терміни борах і борахон, а також в арабській (борак) їх взагалі позначали луг, наприклад bauraq arman (вірменський борак) або соду. Врешті-решт так стали називати лише буру.
Відкриття
У 1702 році Гомберг, прожарюючи буру із залізним купоросом, отримав «сіль», природний зразок якої виявили через 75 років — у 1777 року, яку стали називати «заспокійливою сіллю Гомберга» (Sal sedativum Hombergii). Пізніше вона отримала назву «борна кислота». Ця сіль знайшла застосування в медицині. 1747 року Барон синтезував буру за допомогою «заспокійливої солі» й натрону (соди). У «Хімічній номенклатурі» 1787 вже фігурувала назва boracique acid (борна кислота). А. Л. Лавуазьє в «Таблиці простих тіл» наводить термін лат. radical boracique. Склад бури та борної кислоти залишався невідомим до початку XIX століття.
Відкриття хімічного елементу з атомним номером 5 сталося 1808 року. Двоє відомих французьких хіміків: Л. Ж. Гей-Люссак та Л. Тенар проводячи досліди над борною кислотою, «відняли» в неї воду, а отриманий ангідрид B2O3 прожарили в мідній трубці з металевим калієм. Даний метал незадовго перед тим відкрив Гемфрі Деві, а також незалежно від Л. Ж. Гей-Люссака та Л. Тенара (на дев'ять місяців пізніше) відкрив бор шляхом електролізу розплавленого борного ангідриду.
Продукт, який вони отримали важко було назвати елементарним бором, оскільки вміст бору становив усього 60–70 %. 1892 року видатний французький хімік другої половини XIX століття Анрі Муассан запропонував магнієтермічний спосіб отримання бору за реакцією:
Коричневий порошок, що залишався після видалення окису магнію, Муассан вважав елементарним бором. Але згодом виявилося, що і цей бор — далеко не елементарний (бору в ньому не більше 90 %). І тому німецький вчений-металург В. Кроль пробував вдосконалити спосіб Муассана, але й він не зміг підняти чистоту кінцевого продукту вище 93–94 %.
Крім усього іншого, бор попсував нерви багатьом видатним хімікам. Так у 1858 році Фрідріх Велер і А. Е. Сент-Клер Девіль встановили, що цей елемент існує у двох модифікаціях: кристалічній — алмазоподібній та аморфній — схожій на графіт. Ці положення швидко стали загальновизнаними та увійшли в монографії та підручники. Але 1876 року німецький хімік В. Гампе опублікував статтю, в якій стверджував, ніби алмазоподібний бор, отриманий тим же методом, що і у Велера та Сент-Клер Девіля, не є елементарним бором, а є складу AlB12. А ще через сім років та ж доля спіткала графітоподібний бор, формулу котрого (В48С2Al) встановив француз К. Жолі.
Результати робіт Гампе і Жолі, природно, викликали сумніви колег. І справа була не тільки в авторитеті Велера та Сент-Клер Девіля — видатних вчених та відмінних експериментаторів, а й у тому, що формули, отримані Гампе та Жолі, за загальновизнаними поняттями просто «не лізли в жодні ворота» (якщо «воротами» вважати класичні теорії валентності і хімічного зв'язку).
Однак 1908 року американський дослідник Єзекіїль Вайнтрауб підтвердив «дивну» формулу кристалічного бору — AlB12, а наступного року, відновивши хлорид бору воднем на електричній дузі, і першим отримав бор 99%-ї чистоти.
Походження назви
Назва хімічного елементу з атомним номером 5 походить від арабського слова «борак» (араб. بورق) та/або перського — «борах» (перс. بوره), які використовувалися для позначення бури, та відповідно за якими в 1808 році, після отримання елементу, французькі хіміки Л. Ж. Гей-Люссак та Л. Тенар запропонували назву «бор» (Воге), а англієць Г. Деві — «борацій» (Boracium), котра згодом у англійців була скорочена до «борон» (Boron) та збереглася в англійській мові і по тепер.
Поширеність
У природі бор в елементарному вигляді не трапляється. Кларк бору (масова частка в земній корі) становить лише 3×10-4 % (4 г/т). Попри це відомо понад 100 власних мінералів бору. У «чужих» мінералах він майже не трапляється. Це пояснюється, насамперед, тим, що у комплексних аніонів бору (а саме в такому вигляді він входить в більшість мінералів) немає досить поширених аналогів. Майже у всіх мінералах бор зв'язаний з оксигеном, а група фторвмістних сполук зовсім нечисленна. Він входить до багатьох сполук та поширений, особливо в невеликих концентраціях; у вигляді боросилікатів і боратів, а також у вигляді ізоморфних домішок у мінералах, входить до складу багатьох вулканічних і осадових порід. Бор відомий у нафтових і морських водах (у морській воді 4,41×10-4 % (4,6 мг/л)), у водах солоних озер, гарячих джерел і грязьових вулканів. Борна кислота іноді трапляється навесні у .
Основними мінеральними формами бору є:
- Борати: бура Na2B4O7·10H2O, керніт Na2B4О7·4Н2О, сасолін В(ОН)3·10H2O, ашарит MgBO2(OH), гідроборацит (Ca, Mg)B6O11·6H2O, ініоїт Ca2B6O11·13H2O, каліборит KMg2B11O19·9H2O
- Боросилікати: датоліт CaBSiO4OH, данбурит CaB2Si2O8.
Улексит є одним із понад сотні мінералів-боратів, це волокнистий кристал, де окремі волокна можуть направляти світло, як оптичні волокна.
Родовища
Розрізняють кілька типів родовищ бору (борних руд):
- Родовища боратів в магнезіальних скарнах:
- Людвігітові і людвігіто-магнетитові руди;
- Котоїтові руди в доломітових мармурах і кальцифірах;
- Ашаритові і ашарито-магнетитові руди.
- Родовища боросилікатів у вапнякових скарнах ( і );
- Родовища боросилікатів у грейзенах, вторинних кварцитах і гідротермальних жилах (турмалінові концентрації);
- Вулканогенно-осадові:
- Борні руди, відкладені з продуктів вулканічної діяльності;
- Перевідкладені боратові руди в озерних осадах;
- Поховані осадові боратові руди.
- Галогено-осадові родовища:
- Родовища боратів у галогенних осадах;
- Родовища боратів у гіпсових шапках над соляними куполами.
Найбільші родовища борної сировини розташовані в Росії (Сибір), Казахстані, США (штат Каліфорнія), Перу, Аргентині, Туреччині. Розвідані світові запаси близько — 100 млн тон.
Ізотопи
Природний бор складається з двох ізотопів. Обидва є . На частку легшого 10B у природній суміші припадає близько 19,9 %, решта (80,1 %) — важчий 11B. Деякі вчені вважають, що відношення 11В:10В = 81:19 непостійне і що в надрах Землі відбувається частковий розподіл і перерозподіл ізотопів бору. На думку інших, всі відхилення в ізотопному складі — від того, що визначають його різними приладами і методами; але в роботах вчених і цієї групи, говориться, що бор, виділений з морської води, на 2 % важчий бору, отриманого з мінералів. Існує, правда, і інше пояснення відхилень у ізотопному складі бору, отриманого з різних зразків. Суть його в тому, що під дією швидких протонів частина бору-10 перетворюється на берилій-7, а той своєю чергою (після серії ядерних перетворень) — в гелій-4.
Легший ізотоп бору 10В має дуже великий перетин захоплення теплових нейтронів (один з найбільших серед усіх ізотопів), а важчий 11В — один з найменших. Це означає, що матеріали на основі обох ізотопів елементу № 5 вельми цікаві для реакторобудування, як, втім, і для інших галузей атомної техніки.
Окрім них відомі ще 12 радіоактивних ізотопів бору з масовими числами від 6В до 19В, найстійкішим з котрих є радіоізотоп 8В з періодом напіврозпаду 0,77 секунд.
Фізичні властивості
Модифікація | α-Р | β-Р | γ | β-Т |
---|---|---|---|---|
Сингонія | Тригон. | Тригон. | Ортогон. | Тетрагон. |
Атомів в комірці | 12 | ~105 | 28 | 192 |
Густина (г/см3) | 2.46 | 2.35 | 2.52 | 2.36 |
Твердість Віккерса (ГПа) | 42 | 45 | 50–58 | |
Модуль всеб. стиску (ГПа) | 185 | 224 | 227 | |
Заборонена зона (еВ) | 2 | 1.6 | 2.1 |
Проста речовина бор має кілька алотропних модифікацій, він існує в аморфному й кристалічному видах. Усі модифікації побудовані зі з'єднаних різним чином угруповань атомів бору.
Чистий кристалічний бор є твердою, крихкою, доволі речовиною, з температурою плавлення 2076 °С та температурою кипіння 3927 °С, має темно-сірий колір (високоочищений бор — прозорий), густину 2,34 г/см³. Кристалічний бор — , котрий у звичайних умовах, погано проводить електричний струм, але при нагріванні до 800 °С його електрична провідність збільшується на кілька порядків, причому змінюється тип провідності ( — при низьких температурах, діркова — при високих). Важливо, що невеликі кількості домішок змінюють ці властивості.
Відомо понад 10 алотропних модифікацій бору (близько 16-и), які кристалізуються в ромбоедричні і тетрагональні сингонії. Для двох із них рентгеноструктурним аналізом повністю визначено кристалічну структуру, яка в обох випадках виявилася досить складною. Атоми бору утворюють у цих структурах тривимірний каркас подібно до атомів вуглецю в алмазі. Цим пояснюється надзвичайно висока твердість кристалічного бору (твердість за мінералогічною шкалою 9, 34 Гн/м², межа міцності на розрив 5,7 ГПа (найвища з усіх)) За твердістю серед простих речовин бор посідає друге після алмазу, а серед сполук — поступається лише алмазу, , нітриду бору (боразону), карбіду бору, бор-вуглець-кремнію, карбіду скандію-титану). Проте будова каркаса в структурах бору набагато складніша, ніж в алмазі. Основною структурною одиницею в кристалах бору слугує двадцятигранник (Ікосаедр), кожен з яких містить 12 атомів бору. Ікосаедри з'єднуються між собою як безпосередньо, так і за допомогою проміжних атомів бору, що не входять до складу ікосаедрів. При такій будові виявляється, що атоми бору в кристалах мають різні координаційні числа: 4, 5, 6 та 5 + 2 (5 ближніх «сусідів» і 2 віддалених). Оскільки на зовнішній оболонці атома бору перебуває всього 3 електрони (електронна конфігурація 2s22p1), на кожний хімічний зв'язок у кристалічному борі припадає менше двох електронів. Відповідно до сучасних уявлень, у кристалах бору утворюється особливий тип ковалентного зв'язку — багатоцентровий зв'язок з дефіцитом електронів.
Кристалічний бор переважно складається з чотирьох основних поліморфних форм: α, β, γ і Т. β-форма (β-тригональний бор (складається з ікосаедрів B12, які утворюють шари, об'єднані в нескінченну структуру)) найбільш стабільна, інші — метастабільні, однак швидкість перетворення за кімнатній температурі дуже мала, отже, всі ці форми можуть існувати за стандартних умов.
α-тригональний-Бор має комірки з дванадцяти атомів бору, структура яких складається з ікосаедрів B12, в котрих кожен атом бору має п'ять найближчих сусідів. Ізольовані ікосаедри не стабільні, тому α-бор не має молекулярної ґратки, а ікосаедри в ній пов'язані міцними ковалентними зв'язками. α-Бор одержують:
β-тригональний-бор має субкомірки, що містять по 105–108 атомів, або комірки, що об'єднують по 320 атомів. Багато атомів утворюють ікосаедри B12, але є й велика кількість неікосаедричних атомів. Одержують β-Бор із розплаву.
На відміну від інших різновидів бору, де атоми рівноправні, кристалічна ґратка γ-бору утворена з ікосаедричних кластерів B12 та кластерів B2, котрі утворюють ортогональну гранецентровану кристалічну ґратку. Ці дві структурні складові чергуються, утворюючи кристалічну ґратку, схожу на ґратку хлориду натрію. Комірки цієї ґратки складаються з 28 атомів бору двох різновидів. В отриманій речовині атоми бору частково іонізовані, оскільки в кластерах B12 і B2 атоми перебувають у різному електронному стані, між цими станами відбувається нерівномірний перерозподіл електронної щільності (заряду). Атоми з кластерів B12 виступають у ролі аніонів, а атоми з кластерів B2 — у ролі катіонів. Тому ця речовина отримала назву «бор борид».
Існують також дві тетрагональні форми бору, Т-50 (або α-тетрагональний бор) і Т-192 (або β-тетрагональний бор) з 50 та 192 атомами в елементарній комірці, відповідно. У той час як Т-50 є сполукою (нітридом (B50N2) або карбідом (B50C2)), Т-192 є справжньою чистою модифікацією бору. Він був отриманий в 1960 році водневим відновленням на гарячому вольфрамовому (або ренієвому, або танталовому) дроті за температури 1270–1550 °C (хімічне осадження з парової фази). Подальші дослідження підтвердили відсутність домішок у цій формі бору:
Стиснення бору вище 160 ГПа призводить до утворення наразі невідомої структури. Ця структурна трансформація відбувається при тиску, за якого теорія передбачає відокремлення ікосаедрів.
Аморфний бор — порошок бурого кольору, з густиною 1,73 г/см3, має більшу реакційну здатність, ніж кристалічний бор. Він містить ікосаедри B12, які хаотично пов'язані один з одним без якогось порядку. Чистий аморфний бор можна отримати шляхом термічного розкладання (піролізом) диборану за температури нижче 1000 °C, випалом β-бору за 1000 °С або відновленням B2O3 металевим натрієм чи калієм.
Хімічні властивості
Напівметал бор є доволі інертною речовиною, нерозчинною у воді, і майже нерозчинною в кислотах (причому кристалічний бор менш активний, ніж аморфний). За кімнатної температури він взаємодіє тільки зі фтором (згоряючи в ньому):
Але з підвищенням температури активність бору зростає, при нагріванні він реагує й з іншими галогенами з утворенням тригалогенідів:
У флуориді BF3 та інших тригалогенідах бор зв'язаний з галогенами трьома ковалентними зв'язками. Оскільки для завершення стійкої 8-електронної оболонки атома бору, в галогеніді Bx3 бракує пари електронів, молекули галогенідів, особливо BF3, приєднують молекули інших речовин, що мають вільні електронні пари, наприклад аміаку. У таких комплексних сполук атом бору оточений чотирма атомами (або групами атомів), що відповідає характерному для бору в його з'єднаннях координаційному числу 4. Важливі комплексні сполуки бору — , наприклад Na[BH4], та фтороборна H[BF4], що утворюється з BF3 та HF. Більшість солей цієї кислоти () розчинні у воді (за винятком солей K, Rb, Cs). Трихлорид бору на практиці, як правило, одержують з оксиду бору.
При нагріванні в атмосфері кисню або на повітрі до 700 °С бор згорає з великим виділенням теплоти, при цьому утворюється міцний борний ангідрид (оксид B2O3) — безбарвна склоподібна маса:
Оксид бору — типовий кислотний оксид. Він реагує з водою з утворенням борної кислоти:
Безпосередньо з водою (точніше — з водяною парою) бор реагує лише за температури червоного розжарювання, з утворенням того ж оксиду та водню:
З воднем бор безпосередньо не взаємодіє, хоча відомо багато його гідридів — бороводнів (боранів) різного складу, одержуваних непрямим шляхом, при обробці боридів лужних або лужноземельних металів кислотами:
При нагріванні вище 900 °С, бор реагує з азотом утворюючи нітрид бору BN, з фосфором — BP, з сіркою — B2S3, з вуглецем — карбіди різного складу (B4C, B4C3, B12C3, B13C2), з металами — бориди.
При сильному нагріванні бор проявляє відновні властивості. Він здатний, наприклад, відновити кремній або фосфор з їхніх оксидів:
Ця властивість бору пояснюється дуже високою міцністю хімічних зв'язків в оксиді бору B2O3.
За відсутності окисників бор стійкий до дії розчинів лугів, втім, він повільно розчиняється в концентрованих розчинах з утворенням боратів. У кислотах бор за звичайної температури не розчиняється (навіть у киплячих флуоридній та хлоридній кислотах), але концентрована нітратна кислота, а також гаряча сульфатна кислота та царська вода повільно окислюють його з утворенням борної кислоти H3BO3. Швидкість розчинення залежить від кристалічності, розміру часток, чистоти та температури. При взаємодії борної кислоти з лугами виникають солі не самої борної кислоти — борати (що містять аніон BO33−), а тетраборати, наприклад:
Загальна особливість самого бору та його сполук — їх схожість з кремнієм та його сполуками. Так, борна кислота, подібно кремнієвій, має слабкі кислотні властивості й розчиняється в HF з утворенням газоподібного трифлуориду бору BF3 (силікатна кислота в аналогічних умовах утворює SiF4), бороводні нагадують силани, а карбід бору — карбід кремнію, і т. д.
Також становить інтерес особлива схожість модифікацій нітриду бору BN з графітом або алмазом. Це пов'язано з тим, що два атоми бору або азоту за електронною конфігурацією разом імітують 2 атоми вуглецю (у В — 3 валентних електрони та у N — 5, а у обох атомів С — по 4). Ця аналогія характерна і для інших сполук, що містять одночасно бор і азот. Так, ВН3-NH3 подібний етану СН3-СН3, а BH2=NH2 і найпростіший BH≡NH подібні відповідно етилену СН2=СН2 і ацетилену СН≡СН. Якщо ацетилену С2Н2 дає бензол С6Н6, то аналогічний процес призводить від BHNH до B3N3H6.
При горінні бору, його іони забарвлюють полум'я в зеленуватий колір.
Отримання
Елементарний бор з природної сировини отримують у кілька стадій. У промисловості спочатку з природних боратів сплавленням з содою отримують буру. Або розкладанням природних гарячою водою чи сірчаною кислотою (в залежності від їх розчинності) отримують борну кислоту H3BO3, з якої потім зневодненням (прожаренням при 580 °C) отримують оксид B2O3:
Після цього буру або оксид бору методом металотермії відновлюють активними металами (магнієм або натрієм) до вільного бору:
При цьому у вигляді коричневого порошку утворюється аморфний бор. Від домішок його очищують обробкою азотною або плавиковою кислотами.
Кристалічний бор дуже високої чистоти необхідний у виробництві напівпровідників та у тонких хімічних синтезах, в промисловості отримують:
- Або електролізом розплавлених .
- Або відновленням трихлориду бору BCl3 воднем при 1200 °С
- Або термічним розкладанням парів BBr3 на розжареному до 1500 °C танталовому або вольфрамовому дроті у присутності водню:
- Або піролізом бороводнів:
Якщо треба то ще додатково очищують методом зонного плавлення та/або перекристалізацією методом Чохральского.
Розділення ізотопів
При розділенні ізотопів 10В та 11В бору використовують не елементарний бор, а одну з його сполук, найчастіше газоподібний при нормальних умовах трифторид бору. Його (BF3) зріджують до рідкого стану при температурі близько -100 °C, та користуючись невеличкою різницею в рухливості молекул, в цій ситуації (молекули трифтористого бору, до складу яких входить бор-11, трохи більш рухливі ніж ті, в яких міститься бор-10), повільно, в ректифікаційних колонах випарюють з рідкої суміші більш рухливий 11BF3 і таким чином залишаючи в ній, менш рухливий 10BF3. Потім розділений за ізотопами трифтористий бор, якщо треба, відновлюють до елементарного бору хімічними методами.
Застосування
Бор та широко використовуються в промисловості та народному господарстві:
- Близько 50 % природних і штучних сполук бору використовують при виробництві скла (так звані боросилікатні типи скла — скла звичайного складу, в яких замінюють лужні компоненти у вихідній сировині на окис бору),
- Близько 30 % — при виробництві мийних засобів.
- Близько 4-5 % — при виробництві емалей, глазурі, металургійних флюсів.
Силікатна промисловість
Боросилікатне скло, яке, як правило має склад 12-15 % B2O3 — 80 % SiO2 — 2 % Al2O3, має низький коефіцієнт теплового розширення й, відповідно, гарну стійкість до теплового удару. і дві основні марки такого скла, використовуються для виготовлення лабораторного та кухонного посуду.
Металургія
- Бор в невеликих кількостях (частки%) вводять в деякі чорні та кольорові сплави для поліпшення їх механічних властивостей, корозієстійкості, жаростійкості. Вже присадка до сталі 0,001-0,003 % бору підвищує глибину її гарту, а отже, і її міцність (зазвичай в сталь вводять бор у вигляді феробору, тобто сплаву заліза з 10-20 % бору).
- Бор краще будь-якого іншого елемента очищає мідь від розчинених у ній газів, після легування бором властивості міді значно поліпшуються.
- Крім додавання в сплави бор застосовується у методі борування — поверхневому (дифузійному) насиченні сталевих деталей бором (до глибини 0,1-0,5 мм), що підвищує їх механічні і антикорозійні властивості.
Електроніка
- Сам бор і його сполуки — нітрид бору BN, карбід бору B4C3, ВР та інші — використовуються як напівпровідникові матеріали і діелектрики (наприклад додають в кремнієві напівпровідники для зміни ).
Ядерна енергетика
- Чистий 10B і, особливо, його сполуки застосовують у вигляді матеріалів, що поглинають нейтрони, при виготовленні для ядерних реакторів, що уповільнюють чи припиняють реакції ділення, або захисних шарів для захисту від нейтронного випромінювання. Бо він характеризується дуже високим ефективним перетином захоплення теплових нейтронів (3×10-25 м²), а також важливо, що при цій ядерній реакції виникають тільки стабільні ядра. Наприклад борна кислота (B(OH)3) на основі 10B широко застосовується в атомній енергетиці як поглинач нейтронів в ядерних реакторах типу ВВЕР (PWR) на «теплових» («повільних») нейтронах. Завдяки своїм нейтронно-фізичним характеристикам і можливості розчинятися у воді застосування борної кислоти робить можливим плавне (не ступеневе) регулювання потужності ядерного реактора шляхом зміни її концентрації в теплоносії — так зване .
- Газоподібний трифторид бору 10BF3 широко використовують в лічильниках теплових нейтронів, бо при взаємодії ядер 10В з нейтронами утворюються заряджені α-частинки, які набагато легше реєструвати, а відповідно число утворених α-частинок і буде дорівнювати числу нейтронів, що надійшли в лічильник:
Абразиви
Матеріал | Алмаз | BC2N | BC5 | BN | B4C | ReB2 |
---|---|---|---|---|---|---|
Твердість Віккерса (ГПа) | 115 | 76 | 71 | 62 | 38 | 22 |
(МПа м1⁄2) | 5,3 | 4,5 | 9,5 | 6,8 | 3,5 |
- Алмазоподібна модифікація нітриду бору() по твердості майже не поступається алмазу і застосовується як важливий абразивний і різцевий матеріал.
- Карбіди бору (В4С і В13С2) через високу твердість, також хороші абразивні матеріали. Раніше вони широко використовувались для виготовлення свердел, вживаних зубними лікарями (звідси назва бормашина). Цим чорним блискучим кристалам не страшний розігрів. З підвищенням температури їх властивості майже не змінюються, а плавиться карбід бору лише при 2350 °C. Більш того, при температурі нижче 1000 °C ця речовина володіє винятковою хімічною стійкістю: в цих умовах на нього не діють ні кисень, ні хлор. Це означає, що інструмент з карбіду бору може працювати при високих температурах в окислювальних середовищах.
- Сплави бор-вуглець-кремній використовуються як економічно ефективні шліфувальні матеріали, тому що володіють надвисокою твердістю і здатні замінити будь-який шліфувальний матеріал (окрім нітриду вуглецю, алмазу, нітриду бору по ), а по поєднанню вартості та ефективності шліфування, перевершують всі відомі людству абразивні матеріали.
Медицина
- Як антисептичний засіб знаходять застосування бура і борна кислота (у вигляді водно-спиртових розчинів).
- Бор-10 може застосовуватися для лікування раку у (спосіб виборчого ураження клітин злоякісних пухлин).
Інсектициди
- У побуті буру або борну кислоту використовують для знищення , зокрема, тарганів (бура, потрапляючи в органи травлення таргана, кристалізується, і гострі голчаті кристали, що утворюються, руйнують тканини цих органів).
Добрива
- Як борні добрива найчастіше застосовують осаджені борати магнію, борно-датолітові добрива, що містить до 14,5 % водорозчинної борної кислоти, і суперфосфат з добавками сполук бору, переважно котрі вносять під багаторічні трави, льон, бавовник, овочеві, , ягідні та багато інших культур, ефект від застосування котрих, у багато разів перевершує витрати на їх виробництво та внесення в ґрунт. Використовують їх тому що разом з врожаєм культурних рослин з кожного гектара ґрунту щорічно вибирається до 10 грам бору, а особливо активно забирають його коренеплоди і кормові трави, тому це природне зменшення і доводиться заповнювати, вносячи в ґрунт борні добрива.
Миючі засоби
- На основі / (наприклад ) (містять іон [B2(O2)2(OH)4]2−) виробляють засоби для чищення, прання, відбілювання, «що не містять хлор» (, та ін.), технічні продукти яких містять до 10,4 % «активного кисню», за рахунок чого досягається потрібний ефект.
Піротехніка
- Завдяки своїй здатності забарвлювати полум'я в зелений колір, аморфний бор використовується в піротехнічних виробах.
Ракетне паливо
- Деякі бороводні (диборан, тетраборан, пентаборан та ін.) та ряд органічних похідних бору є надзвичайно ефективними ракетними паливами. Теплота згоряння бору (14170 ккал/кг) майже вдвічі більша, ніж вуглецю. використовувався як паливо у двигунах на ракеті-носієві Сатурн V. НАСА використовувала його у програмах Apollo і Skylab з 1967 по 1973 рік.
Різне
- Бор є одним з компонентів деяких неодимових магнітів (Nd2Fe14B), які є найбільш сильними постійними магнітами.
- використовується як флюс для пайки золота та срібла, а в поєднанні з хлоридом амонію — для зварювання деяких інших кольорових металів.
- Борна кислота використовується у виробництві текстильного скловолокна, плоских дисплеїв та багатьох клеїв.
- Карбід бору в компактному вигляді застосовується для виготовлення .
- Бор (у вигляді волокон) служить зміцнювальною речовиною багатьох композиційних матеріалів.
- Додають бор і в широко відомий пластик , який є полімерною сполукою бору, водню і вуглецю, та надзвичайно стійким до хімічних дій і високих температур.
- Як каталізатор деяких , може використовуватися BF3.
- MgB2 може слугувати гарним надпровідником, бо володіє нині[] рекордно високою критичною температурою переходу в надпровідний стан серед надпровідників першого роду.
- Нітрид бору, активований вуглецем, є люмінофором зі свіченням в УФ від синього до жовтого кольору, та володіє самостійною фосфоресценцією в темряві, і активується органічними речовинами при нагріванні до 1000 °C. Не має промислового призначення, але був широкою любительською практикою в першій половині XX століття.
- (H3BNH3, схожий на етан за будовою) при звичайних умовах тверда сполука з густиною 0,78 г/см3, містить майже 20 % водню по масі — може знайти застосовування в водневих паливних елементах, що живлять електромобілі.
Біологічна роль
Бор належить до числа хімічних елементів, які в дуже малих кількостях містяться в тканинах рослин і тварин (тисячні і десятитисячні частки % на суху масу). Для багатьох живих організмів, а особливо для рослин, бор — це життєво важливий елемент, необхідний для їхньої нормальної життєдіяльності, котрий разом з марганцем, міддю, молібденом і цинком входить до числа п'яти найважливіших мікроелементів.
Встановлено, що бор впливає на і в рослинах і тому при його нестачі сповільнюється: окиснення цукрів, амінування продуктів вуглеводного обміну, синтез клітинних білків, а також знижується вміст АТФ і порушується процес окиснюючого фосфорилювання, внаслідок чого енергія, що виділяється при диханні, не може бути використана для синтезу необхідних речовин (ферменти, для яких бор є необхідним елементом, поки що невідомі), що може призвести до хвороб.
Відомі багато хвороб, пов'язані з нестачею бору, наприклад: гниль сердечка цукрових буряків, чорна плямистість столового буряка, побуріння серцевини брукви і цвітної капусти, засихання верхівки льону, жовтяниця верхівки люцерни, бура плямистість абрикосів, обкоркування яблук та ін. При цьому найважливішими зовнішніми симптомами є відмирання точки росту головного стебла, а потім і пазушних бруньок. Також черешки та листя одночасно стають крихкими, квітки не з'являються та/або не утворюються плоди. При нестачі бору в ґрунті помітно зменшуються врожаї багатьох культур, причому особливо сильно це позначається на врожаї насіння. Для запобігання нестачі бору в с/г ґрунтах, в них вносять борні добрива.
У біогеохімічних провінціях з надлишком бору в ґрунті (наприклад, в Північно-Західному Казахстані) виникають морфологічні зміни і захворювання рослин, що викликаються накопиченням бору, — гігантизм, карликовість, порушення точок росту та інші. На ґрунтах з інтенсивним борним засоленням зустрічаються ділянки, позбавлені рослинності, «плішини», — одна з пошукових ознак родовищ бору.
Сам бор, бор оксид, борна кислота, борати, і багато борорганічних сполук майже не токсичні для людини і тварин (токсичність приблизно як у кухонної солі), але в той час борани (сполуки бору з воднем) дуже отруйні, до того ж повне значення бору в організмі тварин, зокрема людини поки надто мало з'ясовано. У м'язовій тканині людини міститься 0,33–1×10-4 % бору, в кістковій тканині — 1,1–3,3×10-4 %, в крові — 0,13 мг/л. Щодня з їжею людина отримує 1–3 мг бору. У людини та тварин (овець, верблюдів) при харчуванні рослинами з надмірним вмістом бору (60–600 мг/кг сухої речовини і більше) обмін речовин (зокрема, активність ферментів) та з'являється ендемічне захворювання шлунково-кишкового тракту — . LD50 (доза, при якій відбувається 50 % смертей) для тварин становить близько 6 грам на кг маси тіла. Для людини токсична доза — 4 грами, мінімальна летальна доза поки не встановлена. Речовини з ЛД50 вище 2 грам вважається нетоксичними.
— один з рідкісних типів пов'язаний з геном, що кодує білок-транспортер SLC4A11, імовірно регулюючий внутрішньоклітинну концентрацію бору.
З'ясовано що риба може вижити протягом 30 хвилин в насиченому розчині борної кислоти, а і ще довше, в концентрованому розчині бури.
Див. також
Примітки
- Conventional Atomic Weights 2013 [ 4 березня 2016 у Wayback Machine.]. [en]
- Standard Atomic Weights 2013 [ 9 лютого 2020 у Wayback Machine.]. [en]
- Вказано діапазон значень атомної маси в зв'язку з різною поширеністю ізотопів у природі
- Zhang, K.Q.; Guo, B.; Braun, V.; Dulick, M.; Bernath, P.F. (1995). (PDF). J. Molecular Spectroscopy. 170: 82. Bibcode:1995JMoSp.170...82Z. doi:10.1006/jmsp.1995.1058. Архів оригіналу (PDF) за 11 січня 2012. Процитовано 3 травня 2015.(англ.)
- Melanie Schroeder. Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden. з джерела 2 квітня 2015. Процитовано 3 травня 2015.(нім.)
- Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва : Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 299. — 100 000 прим.(рос.)
- Lide, David R. (ed.) (2000). (PDF). CRC press. ISBN . Архів оригіналу (PDF) за 12 січня 2012. Процитовано 3 травня 2015.(англ.)
- Holcombe Jr., C. E.; Smith, D. D.; Lorc, J. D.; Duerlesen, W. K.; Carpenter; D. A. (October 1973). Physical-Chemical Properties of beta-Rhombohedral Boron. High Temp. Sci. 5 (5): 349—57.(англ.)
- В природних зразках ізотопний вміст 10B може коливатись від 19.1 % до 20.3 %, тому в такому випадку вміст 11B теж коливається.
- Szegedi, S.; Váradi, M.; Buczkó, Cs. M.; Várnagy, M.; Sztaricskai, T. (1990). Determination of boron in glass by neutron transmission method. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Letters. 146 (3): 177. doi:10.1007/BF02165219.(англ.)
- . National Institute of Standards and Technology. Архів оригіналу за 21 квітня 2020. Процитовано 21 вересня 2008.(англ.)
- Shipley, Joseph T. (2001). The Origins of English Words: A Discursive Dictionary of Indo-European Roots. JHU Press. ISBN .(англ.)
- Etymology of Elements. innvista. Архів оригіналу за 27 травня 2012. Процитовано 6 червня 2009.(англ.)
- J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
- В. В. Громов. Разделение и использование стабильных изотопов бора. — Москва : ВИНИТИ, 1990.(рос.)
- Рисованый В.Д., Захаров А.В. и др. Бор в ядерной технике. — 2-е, перераб. и доп. — Димитровград : ОАО "ГНЦ НИИАР", 2011. — 668 с.(рос.)
- Oganov, A.R.; Chen J.; Gatti C.; Ma Y.-M.; Yu T.; Liu Z.; Glass C.W.; Ma Y.-Z.; Kurakevych O.O.; Solozhenko V.L. (2009). (PDF). Nature. 457 (7231): 863—867. arXiv:0911.3192. Bibcode:2009Natur.457..863O. doi:10.1038/nature07736. PMID 19182772. Архів оригіналу (PDF) за 28 липня 2018. Процитовано 3 травня 2015.(англ.)
- Wentorf Jr, R. H. (1965). Boron: Another Form. Science. 147 (3653). 49–50 (Powder Diffraction File database (CAS number 7440–42–8)). Bibcode:1965Sci...147...49W. doi:10.1126/science.147.3653.49. PMID 17799779.(англ.)
- Hoard, J. L.; Sullenger, D. B.; Kennard, C. H. L.; Hughes, R. E. (1970). The structure analysis of β-rhombohedral boron. J. Solid State Chem. 1 (2): 268—277. Bibcode:1970JSSCh...1..268H. doi:10.1016/0022-4596(70)90022-8.(англ.)
- Will, G.; Kiefer, B. (2001). Electron Deformation Density in Rhombohedral a-Boron. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 627 (9): 2100. doi:10.1002/1521-3749(200109)627:9<2100::AID-ZAAC2100>3.0.CO;2-G.(англ.)
- Talley, C. P.; LaPlaca, S.; Post, B. (1960). A new polymorph of boron. Acta Crystallogr. 13 (3): 271. doi:10.1107/S0365110X60000613.(англ.)
- Solozhenko, V. L.; Kurakevych, O. O.; Oganov, A. R. (2008). On the hardness of a new boron phase, orthorhombic γ-B28. Journal of Superhard Materials. 30 (6): 428—429. doi:10.3103/S1063457608060117.(англ.)
- Zarechnaya, E. Yu.; Dubrovinsky, L.; Dubrovinskaia, N.; Filinchuk, Y.; Chernyshov, D.; Dmitriev, V.; Miyajima, N.; El Goresy, A. та ін. (2009). Superhard Semiconducting Optically Transparent High Pressure Phase of Boron. Phys. Rev. Lett. 102 (18): 185501. Bibcode:2009PhRvL.102r5501Z. doi:10.1103/PhysRevLett.102.185501. PMID 19518885.(англ.)
- Nelmes, R. J.; Loveday, J. S.; Allan, D. R.; Hull, S.; Hamel, G.; Grima, P.; Hull, S. (1993). Neutron- and x-ray-diffraction measurements of the bulk modulus of boron. Phys. Rev. B. 47 (13): 7668. Bibcode:1993PhRvB..47.7668N. doi:10.1103/PhysRevB.47.7668.(англ.)
- Madelung, O., ред. (1983). Landolt-Bornstein, New Series. Т. 17e. Berlin: Springer-Verlag.
- Solozhenko, V. L.; Kurakevych, Oleksandr O.; Le Godec, Yann; Mezouar, Mohamed; Mezouar, Mohamed (2009). Ultimate Metastable Solubility of Boron in Diamond: Synthesis of Superhard Diamondlike BC5. Phys. Rev. Lett. 102 (1): 015506. Bibcode:2009PhRvL.102a5506S. doi:10.1103/PhysRevLett.102.015506. PMID 19257210.
- Qin, Jiaqian; He, Duanwei; Wang, Jianghua; Fang, Leiming; Lei, Li; Li, Yongjun; Hu, Juan; Kou, Zili; Bi, Yan (2008). Is Rhenium Diboride a Superhard Material?. Advanced Materials. 20 (24): 4780—4783. doi:10.1002/adma.200801471.
- Сергей Таскаев (ИЯФ) о бор-нейтронозахватной терапии [ 5 серпня 2010 у Wayback Machine.](рос.)
- Superconductivity of MgB2: Covalent Bonds Driven Metallic J. M. An and W. E. Pickett Phys. Rev. Lett. 86, 4366 — 4369 (2001)(англ.)
- Поява вищевказаної статті стимулювала велике зростання робіт з цієї тематики. arXiv.org Search(англ.)
- Изготовление люминофоров из нитрида бора, состава BN/C [ 25 грудня 2011 у Wayback Machine.](рос.)
- …Автомобили на водородных таблетках [ 31 травня 2015 у Wayback Machine.](рос.)
- Vithana, En; Morgan, P; Sundaresan, P; Ebenezer, Nd; Tan, Dt; Mohamed, Md; Anand, S; Khine, Ko; Venkataraman, D; Yong, Vh; Salto-Tellez, M; Venkatraman, A; Guo, K; Hemadevi, B; Srinivasan, M; Prajna, V; Khine, M; Casey, Jr; Inglehearn, Cf; Aung, T (Jul 2006). Mutations in sodium-borate cotransporter SLC4A11 cause recessive congenital hereditary endothelial dystrophy (CHED2). Nature genetics. 38 (7): 755—7. doi:10.1038/ng1824. ISSN 1061-4036. PMID 16767101.(англ.)
Посилання
- Популярная библиотека химических элементов. Раритетные издания. Наука и техника [ 7 листопада 2006 у Wayback Machine.](рос.)
- webelements.narod.ru B — Бор [ 20 березня 2015 у Wayback Machine.](рос.)
- Бор — Свойства химических элементов [ 18 квітня 2015 у Wayback Machine.](рос.)
- [ru]. Бор, химический элемент // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. т.). — СПб., 1890—1907. (рос. дореф.)
Література
- Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- U.S. Geological Survey, 2020, Mineral commodity summaries 2020: U.S. Geological Survey, 200 p. [ 7 серпня 2020 у Wayback Machine.], https://doi.org/10.3133/mcs2020.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Bor znachennya Bor himichnij simvol B lat Borum himichnij element z atomnim nomerom 5 yakij nalezhit do 13 yi grupi za staroyu klasifikaciyeyu golovnoyi pidgrupi III grupi 2 go periodu periodichnoyi sistemi himichnih elementiv ta ye pershim predstavnikom napivmetaliv Bor 5B Nazva simvol nomer Bor B 5Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini Tverdij krihkij temno sirij napivmetalEmisijnij spektr5 Berilij Bor Vuglec B Al Periodichna sistema elementiv5 BGrupa period blok grupa 13 period 2 Klasifikaciya napivmetalVlastivosti atomaAtomnij nomer 5Atomna masa molyarna masa 10 811 10 806 10 821 a o m g mol Radius atoma 90 pmRad Van der Vaalsa 192 pmElektr konfiguraciya Elektronni obolonki He 2s2 2p1 2 3Himichni vlastivostiKovalentnij radius 84 3 pmIonnij radius 3 23 pmElektronegativnist za Polingom 2 04Stupeni okisnennya 5 1 2 3Energiya ionizaciyi 1j e 800 6 kDzh mol 2j e 2427 1 kDzh mol 3j e 3659 7 kDzh molTermodinamichni vlastivostiGustina kristalichnij 2 34 g sm amorfnij 1 73 g sm pri Tpl 2 08 g sm Temperat plavlennya 2349 K 2075 85 C Temperatura kipinnya 4200 K 3926 85 C Teplota plavlennya 50 2 kDzh molTeplota viparovuv 508 kDzh molMolyar teployemnist 11 087 Dzh K mol Molyarnij ob yem 4 6 sm molTisk nasichenoyi pari P Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k pri T K 2348 2562 2822 3141 3545 4072Kristalichna gratkaStruktura gratki ta Period gratki trigonalna a 10 17 a 65 18 A pri n u Vidnoshennya c a 0 576Temperatura Debaya 1250 K 977 C Inshi harakteristikiMagnitna struktura diamagnetikPitomij opir pri 20 C 106 Om mTeploprovidnist 27 4 Vt m K Teplove rozshirennya pri 25 C 5 7 mkm m 1 K 1Shvidkist zvuku t d pri kiT 16200 m sTverdist Moosa 9 5Nomer CAS 7440 42 8Najdovgozhivuchishi izotopi boruIzt N IP Sp PN FR MeV 10B 5 19 9 7 3 10B stabilnij 11B 6 80 1 7 3 2 11B stabilnijBor u Vikishovishi 5 Bor B10 811 2s22p1 Cya stattya mistit pravopisni leksichni gramatichni stilistichni abo inshi movni pomilki yaki treba vipraviti Vi mozhete dopomogti vdoskonaliti cyu stattyu pogodivshi yiyi iz chinnimi movnimi standartami listopad 2017 Takozh bor prosta rechovina yaku utvoryuye himichnij element B bor za normalnih umov i zalezhno vid alotropnoyi modifikaciyi bezbarvnij abo temno sirij abo chervonuvatij duzhe tverdij krihkij kristalichnij abo zh temno sirij chi temno korichnevij amorfnij metaloyid U prirodi bor nayavnij u viglyadi dvoh izotopiv 10B ta 11B obidva Vidomo ponad 10 alotropnih modifikacij boru utvorennya i vzayemne peretvorennya yakih viznachayutsya temperaturoyu pri yakij bulo otrimano bor U prirodi bor isnuye u viglyadi borativ ta borosilikativ Najvazhlivishi minerali bura ta kernit IstoriyaZhozef Luyi Gej LyussakLuyi Zhak TenarGemfri Devipershi hto vidkrili ta otrimali bor Prirodni spoluki boru vidomi z rannogo Serednovichchya Zabrudnena bura natriyeva sil tetrabornoyi kisloti Na2B4O7 10N2O zastosovuvalasya v yuvelirnij spravi She v 800 h rokah nashoyi eri cyu bilu kristalichnu rechovinu zastosovuvali yak plaven dlya pajki metaliv osoblivo zolota ta sribla ta dlya dodannya legkoplavkosti glazuri i sklu Pid nazvami tinkal tinkar abo attinkar Tinkal Tinkar Attinkar bura vvozilasya do Yevropi z Tibetu U Yevropi serednovichnimi alhimikami tinkal chastishe nazivavsya latinskim slovom boraks lat Borax sho pohodit vid arabskogo borak arab بورق ta abo perskogo borah pers بوره sliv Inodi terminom boraks abo borak poznachali rizni rechovini napriklad sodu natron Ruland 1612 roku nazivav boraks hrizokoloyu smoloyu zdatnoyu skleyuvati zoloto ta sriblo Lemeri 1698 tezh nazivav boraks kleyem zolota Auricolla Chrisocolla Gluten auri Inodi boraks poznachav shos na kshtalt vuzdechki zolota capistrum auri V Aleksandrijskij ellinistichnij ta vizantijskij himichnij literaturi termini borah i borahon a takozh v arabskij borak yih vzagali poznachali lug napriklad bauraq arman virmenskij borak abo sodu Vreshti resht tak stali nazivati lishe buru Vidkrittya U 1702 roci Gomberg prozharyuyuchi buru iz zaliznim kuporosom otrimav sil prirodnij zrazok yakoyi viyavili cherez 75 rokiv u 1777 roku yaku stali nazivati zaspokijlivoyu sillyu Gomberga Sal sedativum Hombergii Piznishe vona otrimala nazvu borna kislota Cya sil znajshla zastosuvannya v medicini 1747 roku Baron sintezuvav buru za dopomogoyu zaspokijlivoyi soli j natronu sodi U Himichnij nomenklaturi 1787 vzhe figuruvala nazva boracique acid borna kislota A L Lavuazye v Tablici prostih til navodit termin lat radical boracique Sklad buri ta bornoyi kisloti zalishavsya nevidomim do pochatku XIX stolittya Vidkrittya himichnogo elementu z atomnim nomerom 5 stalosya 1808 roku Dvoye vidomih francuzkih himikiv L Zh Gej Lyussak ta L Tenar provodyachi doslidi nad bornoyu kislotoyu vidnyali v neyi vodu a otrimanij angidrid B2O3 prozharili v midnij trubci z metalevim kaliyem Danij metal nezadovgo pered tim vidkriv Gemfri Devi a takozh nezalezhno vid L Zh Gej Lyussaka ta L Tenara na dev yat misyaciv piznishe vidkriv bor shlyahom elektrolizu rozplavlenogo bornogo angidridu Produkt yakij voni otrimali vazhko bulo nazvati elementarnim borom oskilki vmist boru stanoviv usogo 60 70 1892 roku vidatnij francuzkij himik drugoyi polovini XIX stolittya Anri Muassan zaproponuvav magniyetermichnij sposib otrimannya boru za reakciyeyu B 2 O 3 3 M g 3 M g O 2 B 127 K k a l displaystyle mathrm B 2 O 3 3Mg longrightarrow 3MgO 2B 127Kkal Korichnevij poroshok sho zalishavsya pislya vidalennya okisu magniyu Muassan vvazhav elementarnim borom Ale zgodom viyavilosya sho i cej bor daleko ne elementarnij boru v nomu ne bilshe 90 I tomu nimeckij vchenij metalurg V Krol probuvav vdoskonaliti sposib Muassana ale j vin ne zmig pidnyati chistotu kincevogo produktu vishe 93 94 Krim usogo inshogo bor popsuvav nervi bagatom vidatnim himikam Tak u 1858 roci Fridrih Veler i A E Sent Kler Devil vstanovili sho cej element isnuye u dvoh modifikaciyah kristalichnij almazopodibnij ta amorfnij shozhij na grafit Ci polozhennya shvidko stali zagalnoviznanimi ta uvijshli v monografiyi ta pidruchniki Ale 1876 roku nimeckij himik V Gampe opublikuvav stattyu v yakij stverdzhuvav nibi almazopodibnij bor otrimanij tim zhe metodom sho i u Velera ta Sent Kler Devilya ne ye elementarnim borom a ye skladu AlB12 A she cherez sim rokiv ta zh dolya spitkala grafitopodibnij bor formulu kotrogo V48S2Al vstanoviv francuz K Zholi Rezultati robit Gampe i Zholi prirodno viklikali sumnivi koleg I sprava bula ne tilki v avtoriteti Velera ta Sent Kler Devilya vidatnih vchenih ta vidminnih eksperimentatoriv a j u tomu sho formuli otrimani Gampe ta Zholi za zagalnoviznanimi ponyattyami prosto ne lizli v zhodni vorota yaksho vorotami vvazhati klasichni teoriyi valentnosti i himichnogo zv yazku Odnak 1908 roku amerikanskij doslidnik Yezekiyil Vajntraub pidtverdiv divnu formulu kristalichnogo boru AlB12 a nastupnogo roku vidnovivshi hlorid boru vodnem na elektrichnij duzi i pershim otrimav bor 99 yi chistoti Pohodzhennya nazvi Nazva himichnogo elementu z atomnim nomerom 5 pohodit vid arabskogo slova borak arab بورق ta abo perskogo borah pers بوره yaki vikoristovuvalisya dlya poznachennya buri ta vidpovidno za yakimi v 1808 roci pislya otrimannya elementu francuzki himiki L Zh Gej Lyussak ta L Tenar zaproponuvali nazvu bor Voge a angliyec G Devi boracij Boracium kotra zgodom u anglijciv bula skorochena do boron Boron ta zbereglasya v anglijskij movi i po teper PoshirenistMineral sasolin prirodna forma bornoyi kisloti Mineral bura Borosilikatnij mineral datolit Prozorij uleksit odin z mineraliv boru U prirodi bor v elementarnomu viglyadi ne traplyayetsya Klark boru masova chastka v zemnij kori stanovit lishe 3 10 4 4 g t Popri ce vidomo ponad 100 vlasnih mineraliv boru U chuzhih mineralah vin majzhe ne traplyayetsya Ce poyasnyuyetsya nasampered tim sho u kompleksnih anioniv boru a same v takomu viglyadi vin vhodit v bilshist mineraliv nemaye dosit poshirenih analogiv Majzhe u vsih mineralah bor zv yazanij z oksigenom a grupa ftorvmistnih spoluk zovsim nechislenna Vin vhodit do bagatoh spoluk ta poshirenij osoblivo v nevelikih koncentraciyah u viglyadi borosilikativ i borativ a takozh u viglyadi izomorfnih domishok u mineralah vhodit do skladu bagatoh vulkanichnih i osadovih porid Bor vidomij u naftovih i morskih vodah u morskij vodi 4 41 10 4 4 6 mg l u vodah solonih ozer garyachih dzherel i gryazovih vulkaniv Borna kislota inodi traplyayetsya navesni u Osnovnimi mineralnimi formami boru ye Borati bura Na2B4O7 10H2O kernit Na2B4O7 4N2O sasolin V ON 3 10H2O asharit MgBO2 OH gidroboracit Ca Mg B6O11 6H2O inioyit Ca2B6O11 13H2O kaliborit KMg2B11O19 9H2O Borosilikati datolit CaBSiO4OH danburit CaB2Si2O8 Uleksit ye odnim iz ponad sotni mineraliv borativ ce voloknistij kristal de okremi volokna mozhut napravlyati svitlo yak optichni volokna Rodovisha Rozriznyayut kilka tipiv rodovish boru bornih rud Rodovisha borativ v magnezialnih skarnah Lyudvigitovi i lyudvigito magnetitovi rudi Kotoyitovi rudi v dolomitovih marmurah i kalcifirah Asharitovi i asharito magnetitovi rudi Rodovisha borosilikativ u vapnyakovih skarnah i Rodovisha borosilikativ u grejzenah vtorinnih kvarcitah i gidrotermalnih zhilah turmalinovi koncentraciyi Vulkanogenno osadovi Borni rudi vidkladeni z produktiv vulkanichnoyi diyalnosti Perevidkladeni boratovi rudi v ozernih osadah Pohovani osadovi boratovi rudi Galogeno osadovi rodovisha Rodovisha borativ u galogennih osadah Rodovisha borativ u gipsovih shapkah nad solyanimi kupolami Najbilshi rodovisha bornoyi sirovini roztashovani v Rosiyi Sibir Kazahstani SShA shtat Kaliforniya Peru Argentini Turechchini Rozvidani svitovi zapasi blizko 100 mln ton IzotopiPeretini zahoplennya nejtroniv izotopami 10V verhnya kriva ta 11V nizhnya kriva Dokladnishe Izotopi boru Prirodnij bor skladayetsya z dvoh izotopiv Obidva ye Na chastku legshogo 10B u prirodnij sumishi pripadaye blizko 19 9 reshta 80 1 vazhchij 11B Deyaki vcheni vvazhayut sho vidnoshennya 11V 10V 81 19 nepostijne i sho v nadrah Zemli vidbuvayetsya chastkovij rozpodil i pererozpodil izotopiv boru Na dumku inshih vsi vidhilennya v izotopnomu skladi vid togo sho viznachayut jogo riznimi priladami i metodami ale v robotah vchenih i ciyeyi grupi govoritsya sho bor vidilenij z morskoyi vodi na 2 vazhchij boru otrimanogo z mineraliv Isnuye pravda i inshe poyasnennya vidhilen u izotopnomu skladi boru otrimanogo z riznih zrazkiv Sut jogo v tomu sho pid diyeyu shvidkih protoniv chastina boru 10 peretvoryuyetsya na berilij 7 a toj svoyeyu chergoyu pislya seriyi yadernih peretvoren v gelij 4 Legshij izotop boru 10V maye duzhe velikij peretin zahoplennya teplovih nejtroniv odin z najbilshih sered usih izotopiv a vazhchij 11V odin z najmenshih Ce oznachaye sho materiali na osnovi oboh izotopiv elementu 5 velmi cikavi dlya reaktorobuduvannya yak vtim i dlya inshih galuzej atomnoyi tehniki Okrim nih vidomi she 12 radioaktivnih izotopiv boru z masovimi chislami vid 6V do 19V najstijkishim z kotrih ye radioizotop 8V z periodom napivrozpadu 0 77 sekund Fizichni vlastivostiStruktura a trigonalnogo boru Porivnyannya polimorfnih modifikacij boru za vlastivostyami Modifikaciya a R b R g b T Singoniya Trigon Trigon Ortogon Tetragon Atomiv v komirci 12 105 28 192 Gustina g sm3 2 46 2 35 2 52 2 36 Tverdist Vikkersa GPa 42 45 50 58 Modul vseb stisku GPa 185 224 227 Zaboronena zona eV 2 1 6 2 1 Fazova diagrama boru Struktura b trigonalnogo boru Kristalichnij bor Amorfnij bor Struktura g boru Prosta rechovina bor maye kilka alotropnih modifikacij vin isnuye v amorfnomu j kristalichnomu vidah Usi modifikaciyi pobudovani zi z yednanih riznim chinom ugrupovan atomiv boru Chistij kristalichnij bor ye tverdoyu krihkoyu dovoli rechovinoyu z temperaturoyu plavlennya 2076 S ta temperaturoyu kipinnya 3927 S maye temno sirij kolir visokoochishenij bor prozorij gustinu 2 34 g sm Kristalichnij bor kotrij u zvichajnih umovah pogano provodit elektrichnij strum ale pri nagrivanni do 800 S jogo elektrichna providnist zbilshuyetsya na kilka poryadkiv prichomu zminyuyetsya tip providnosti pri nizkih temperaturah dirkova pri visokih Vazhlivo sho neveliki kilkosti domishok zminyuyut ci vlastivosti Vidomo ponad 10 alotropnih modifikacij boru blizko 16 i yaki kristalizuyutsya v romboedrichni i tetragonalni singoniyi Dlya dvoh iz nih rentgenostrukturnim analizom povnistyu viznacheno kristalichnu strukturu yaka v oboh vipadkah viyavilasya dosit skladnoyu Atomi boru utvoryuyut u cih strukturah trivimirnij karkas podibno do atomiv vuglecyu v almazi Cim poyasnyuyetsya nadzvichajno visoka tverdist kristalichnogo boru tverdist za mineralogichnoyu shkaloyu 9 inshi movi 34 Gn m mezha micnosti na rozriv 5 7 GPa najvisha z usih Za tverdistyu sered prostih rechovin bor posidaye druge pislya almazu a sered spoluk postupayetsya lishe almazu inshi movi nitridu boru borazonu karbidu boru bor vuglec kremniyu karbidu skandiyu titanu Prote budova karkasa v strukturah boru nabagato skladnisha nizh v almazi Osnovnoyu strukturnoyu odiniceyu v kristalah boru sluguye dvadcyatigrannik Ikosaedr kozhen z yakih mistit 12 atomiv boru Ikosaedri z yednuyutsya mizh soboyu yak bezposeredno tak i za dopomogoyu promizhnih atomiv boru sho ne vhodyat do skladu ikosaedriv Pri takij budovi viyavlyayetsya sho atomi boru v kristalah mayut rizni koordinacijni chisla 4 5 6 ta 5 2 5 blizhnih susidiv i 2 viddalenih Oskilki na zovnishnij obolonci atoma boru perebuvaye vsogo 3 elektroni elektronna konfiguraciya 2s22p1 na kozhnij himichnij zv yazok u kristalichnomu bori pripadaye menshe dvoh elektroniv Vidpovidno do suchasnih uyavlen u kristalah boru utvoryuyetsya osoblivij tip kovalentnogo zv yazku bagatocentrovij zv yazok z deficitom elektroniv Kristalichnij bor perevazhno skladayetsya z chotiroh osnovnih polimorfnih form a b g i T b forma b trigonalnij bor skladayetsya z ikosaedriv B12 yaki utvoryuyut shari ob yednani v neskinchennu strukturu najbilsh stabilna inshi metastabilni odnak shvidkist peretvorennya za kimnatnij temperaturi duzhe mala otzhe vsi ci formi mozhut isnuvati za standartnih umov a trigonalnij Bor maye komirki z dvanadcyati atomiv boru struktura yakih skladayetsya z ikosaedriv B12 v kotrih kozhen atom boru maye p yat najblizhchih susidiv Izolovani ikosaedri ne stabilni tomu a bor ne maye molekulyarnoyi gratki a ikosaedri v nij pov yazani micnimi kovalentnimi zv yazkami a Bor oderzhuyut 2 B I 3 800 1000 C 2 B 3 I 2 displaystyle mathsf 2BI 3 xrightarrow 800 1000C 2B 3I 2 dd b trigonalnij bor maye subkomirki sho mistyat po 105 108 atomiv abo komirki sho ob yednuyut po 320 atomiv Bagato atomiv utvoryuyut ikosaedri B12 ale ye j velika kilkist neikosaedrichnih atomiv Oderzhuyut b Bor iz rozplavu Na vidminu vid inshih riznovidiv boru de atomi rivnopravni kristalichna gratka g boru utvorena z ikosaedrichnih klasteriv B12 ta klasteriv B2 kotri utvoryuyut ortogonalnu granecentrovanu kristalichnu gratku Ci dvi strukturni skladovi cherguyutsya utvoryuyuchi kristalichnu gratku shozhu na gratku hloridu natriyu Komirki ciyeyi gratki skladayutsya z 28 atomiv boru dvoh riznovidiv V otrimanij rechovini atomi boru chastkovo ionizovani oskilki v klasterah B12 i B2 atomi perebuvayut u riznomu elektronnomu stani mizh cimi stanami vidbuvayetsya nerivnomirnij pererozpodil elektronnoyi shilnosti zaryadu Atomi z klasteriv B12 vistupayut u roli anioniv a atomi z klasteriv B2 u roli kationiv Tomu cya rechovina otrimala nazvu bor borid Isnuyut takozh dvi tetragonalni formi boru T 50 abo a tetragonalnij bor i T 192 abo b tetragonalnij bor z 50 ta 192 atomami v elementarnij komirci vidpovidno U toj chas yak T 50 ye spolukoyu nitridom B50N2 abo karbidom B50C2 T 192 ye spravzhnoyu chistoyu modifikaciyeyu boru Vin buv otrimanij v 1960 roci vodnevim vidnovlennyam inshi movi na garyachomu volframovomu abo reniyevomu abo tantalovomu droti za temperaturi 1270 1550 C himichne osadzhennya z parovoyi fazi Podalshi doslidzhennya pidtverdili vidsutnist domishok u cij formi boru 2 B B r 3 3 H 2 1270 1550 C 2 B 6 H B r displaystyle mathsf 2BBr 3 3H 2 xrightarrow 1270 1550C 2B 6HBr uparrow dd Stisnennya boru vishe 160 GPa prizvodit do utvorennya narazi nevidomoyi strukturi Cya strukturna transformaciya vidbuvayetsya pri tisku za yakogo teoriya peredbachaye vidokremlennya ikosaedriv Amorfnij bor poroshok burogo koloru z gustinoyu 1 73 g sm3 maye bilshu reakcijnu zdatnist nizh kristalichnij bor Vin mistit ikosaedri B12 yaki haotichno pov yazani odin z odnim bez yakogos poryadku Chistij amorfnij bor mozhna otrimati shlyahom termichnogo rozkladannya pirolizom diboranu za temperaturi nizhche 1000 C vipalom b boru za 1000 S abo vidnovlennyam B2O3 metalevim natriyem chi kaliyem Himichni vlastivostiIoni boru zabarvlyuyut polum ya v zelenuvatij kolir Napivmetal bor ye dovoli inertnoyu rechovinoyu nerozchinnoyu u vodi i majzhe nerozchinnoyu v kislotah prichomu kristalichnij bor mensh aktivnij nizh amorfnij Za kimnatnoyi temperaturi vin vzayemodiye tilki zi ftorom zgoryayuchi v nomu 2 B 3 F 2 2 B F 3 displaystyle mathrm 2B 3F 2 longrightarrow 2BF 3 uparrow Ale z pidvishennyam temperaturi aktivnist boru zrostaye pri nagrivanni vin reaguye j z inshimi galogenami z utvorennyam trigalogenidiv 2 B 3 B r 2 2 B B r 3 displaystyle mathrm 2B 3Br 2 longrightarrow 2BBr 3 U fluoridi BF3 ta inshih trigalogenidah bor zv yazanij z galogenami troma kovalentnimi zv yazkami Oskilki dlya zavershennya stijkoyi 8 elektronnoyi obolonki atoma boru v galogenidi Bx3 brakuye pari elektroniv molekuli galogenidiv osoblivo BF3 priyednuyut molekuli inshih rechovin sho mayut vilni elektronni pari napriklad amiaku U takih kompleksnih spoluk atom boru otochenij chotirma atomami abo grupami atomiv sho vidpovidaye harakternomu dlya boru v jogo z yednannyah koordinacijnomu chislu 4 Vazhlivi kompleksni spoluki boru inshi movi napriklad Na BH4 ta ftoroborna H BF4 sho utvoryuyetsya z BF3 ta HF Bilshist solej ciyeyi kisloti rozchinni u vodi za vinyatkom solej K Rb Cs Trihlorid boru na praktici yak pravilo oderzhuyut z oksidu boru Pri nagrivanni v atmosferi kisnyu abo na povitri do 700 S bor zgoraye z velikim vidilennyam teploti pri comu utvoryuyetsya micnij bornij angidrid oksid B2O3 bezbarvna sklopodibna masa 4 B 3 O 2 2 B 2 O 3 displaystyle mathrm 4B 3O 2 longrightarrow 2B 2 O 3 Oksid boru B 2 O 3 displaystyle B 2 O 3 tipovij kislotnij oksid Vin reaguye z vodoyu z utvorennyam bornoyi kisloti B 2 O 3 3 H 2 O 2 H 3 B O 3 displaystyle mathrm B 2 O 3 3H 2 O longrightarrow 2H 3 BO 3 Bezposeredno z vodoyu tochnishe z vodyanoyu paroyu bor reaguye lishe za temperaturi chervonogo rozzharyuvannya z utvorennyam togo zh oksidu ta vodnyu 2 B 3 H 2 O B 2 O 3 3 H 2 displaystyle mathrm 2B 3H 2 O longrightarrow B 2 O 3 3H 2 uparrow Z vodnem bor bezposeredno ne vzayemodiye hocha vidomo bagato jogo gidridiv borovodniv boraniv riznogo skladu oderzhuvanih nepryamim shlyahom pri obrobci boridiv luzhnih abo luzhnozemelnih metaliv kislotami M g 3 B 2 6 H C l B 2 H 6 3 M g C l 2 displaystyle mathrm Mg 3 B 2 6HCl longrightarrow B 2 H 6 uparrow 3MgCl 2 Pri nagrivanni vishe 900 S bor reaguye z azotom utvoryuyuchi nitrid boru BN z fosforom inshi movi BP z sirkoyu inshi movi B2S3 z vuglecem karbidi riznogo skladu B4C B4C3 B12C3 B13C2 z metalami boridi Pri silnomu nagrivanni bor proyavlyaye vidnovni vlastivosti Vin zdatnij napriklad vidnoviti kremnij abo fosfor z yihnih oksidiv 3 S i O 2 4 B 2 B 2 O 3 3 S i displaystyle mathrm 3SiO 2 4B longrightarrow 2B 2 O 3 3Si 3 P 2 O 5 lt s u p gt 10 lt s u p gt B 5 B 2 O 3 6 P displaystyle mathrm 3P 2 O 5 lt sup gt 10 lt sup gt B longrightarrow 5B 2 O 3 6P Cya vlastivist boru poyasnyuyetsya duzhe visokoyu micnistyu himichnih zv yazkiv v oksidi boru B2O3 Za vidsutnosti okisnikiv bor stijkij do diyi rozchiniv lugiv vtim vin povilno rozchinyayetsya v koncentrovanih rozchinah z utvorennyam borativ U kislotah bor za zvichajnoyi temperaturi ne rozchinyayetsya navit u kiplyachih fluoridnij ta hloridnij kislotah ale koncentrovana nitratna kislota a takozh garyacha sulfatna kislota ta carska voda povilno okislyuyut jogo z utvorennyam bornoyi kisloti H3BO3 Shvidkist rozchinennya zalezhit vid kristalichnosti rozmiru chastok chistoti ta temperaturi Pri vzayemodiyi bornoyi kisloti z lugami vinikayut soli ne samoyi bornoyi kisloti borati sho mistyat anion BO33 a tetraborati napriklad 4 H 3 B O 3 2 N a O H N a 2 B 4 O 7 7 H 2 O displaystyle mathrm 4H 3 BO 3 2NaOH longrightarrow Na 2 B 4 O 7 7H 2 O Zagalna osoblivist samogo boru ta jogo spoluk yih shozhist z kremniyem ta jogo spolukami Tak borna kislota podibno kremniyevij maye slabki kislotni vlastivosti j rozchinyayetsya v HF z utvorennyam gazopodibnogo trifluoridu boru BF3 silikatna kislota v analogichnih umovah utvoryuye inshi movi SiF4 borovodni nagaduyut silani a karbid boru karbid kremniyu i t d Takozh stanovit interes osobliva shozhist modifikacij nitridu boru BN z grafitom abo almazom Ce pov yazano z tim sho dva atomi boru abo azotu za elektronnoyu konfiguraciyeyu razom imituyut 2 atomi vuglecyu u V 3 valentnih elektroni ta u N 5 a u oboh atomiv S po 4 Cya analogiya harakterna i dlya inshih spoluk sho mistyat odnochasno bor i azot Tak inshi movi VN3 NH3 podibnij etanu SN3 SN3 a BH2 NH2 i najprostishij BH NH podibni vidpovidno etilenu SN2 SN2 i acetilenu SN SN Yaksho acetilenu S2N2 daye benzol S6N6 to analogichnij proces prizvodit vid BHNH do B3N3H6 Pri gorinni boru jogo ioni zabarvlyuyut polum ya v zelenuvatij kolir OtrimannyaElementarnij bor z prirodnoyi sirovini otrimuyut u kilka stadij U promislovosti spochatku z prirodnih borativ splavlennyam z sodoyu otrimuyut buru Abo rozkladannyam prirodnih mineraliv boru garyachoyu vodoyu chi sirchanoyu kislotoyu v zalezhnosti vid yih rozchinnosti otrimuyut bornu kislotu H3BO3 z yakoyi potim znevodnennyam prozharennyam pri 580 C otrimuyut oksid B2O3 2 H 3 B O 3 t B 2 O 3 3 H 2 O displaystyle mathsf 2H 3 BO 3 xrightarrow t B 2 O 3 3H 2 O dd Pislya cogo buru abo oksid boru metodom metalotermiyi vidnovlyuyut aktivnimi metalami magniyem abo natriyem do vilnogo boru B 2 O 3 3 M g 3 M g O 2 B displaystyle mathsf B 2 O 3 3Mg longrightarrow 3MgO 2B dd K B F 4 3 N a 3 N a F K F B displaystyle mathsf KBF 4 3Na longrightarrow 3NaF KF B dd Pri comu u viglyadi korichnevogo poroshku utvoryuyetsya amorfnij bor Vid domishok jogo ochishuyut obrobkoyu azotnoyu abo plavikovoyu kislotami Kristalichnij bor duzhe visokoyi chistoti neobhidnij u virobnictvi napivprovidnikiv ta u tonkih himichnih sintezah v promislovosti otrimuyut Abo elektrolizom rozplavlenih Abo vidnovlennyam trihloridu boru BCl3 vodnem pri 1200 S Abo termichnim rozkladannyam pariv BBr3 na rozzharenomu do 1500 C tantalovomu abo volframovomu droti u prisutnosti vodnyu 2 B B r 3 3 H 2 W 2 B 6 H B r displaystyle mathsf 2BBr 3 3H 2 xrightarrow W 2B 6HBr dd Abo pirolizom borovodniv Shema metodu Chohralskogo B 2 H 6 t 2 B 3 H 2 displaystyle mathsf B 2 H 6 xrightarrow t 2B 3H 2 uparrow dd B 4 H 10 t 4 B 5 H 2 displaystyle mathsf B 4 H 10 xrightarrow t 4B 5H 2 uparrow dd Yaksho treba to she dodatkovo ochishuyut metodom zonnogo plavlennya ta abo perekristalizaciyeyu metodom Chohralskogo Rozdilennya izotopiv Pri rozdilenni izotopiv 10V ta 11V boru vikoristovuyut ne elementarnij bor a odnu z jogo spoluk najchastishe gazopodibnij pri normalnih umovah triftorid boru Jogo BF3 zridzhuyut do ridkogo stanu pri temperaturi blizko 100 C ta koristuyuchis nevelichkoyu rizniceyu v ruhlivosti molekul v cij situaciyi molekuli triftoristogo boru do skladu yakih vhodit bor 11 trohi bilsh ruhlivi nizh ti v yakih mistitsya bor 10 povilno v rektifikacijnih kolonah viparyuyut z ridkoyi sumishi bilsh ruhlivij 11BF3 i takim chinom zalishayuchi v nij mensh ruhlivij 10BF3 Potim rozdilenij za izotopami triftoristij bor yaksho treba vidnovlyuyut do elementarnogo boru himichnimi metodami ZastosuvannyaPosud iz borosilikatnogo skla Bor ta jogo spoluki shiroko vikoristovuyutsya v promislovosti ta narodnomu gospodarstvi Blizko 50 prirodnih i shtuchnih spoluk boru vikoristovuyut pri virobnictvi skla tak zvani borosilikatni tipi skla skla zvichajnogo skladu v yakih zaminyuyut luzhni komponenti u vihidnij sirovini na okis boru Blizko 30 pri virobnictvi mijnih zasobiv Blizko 4 5 pri virobnictvi emalej glazuri metalurgijnih flyusiv Silikatna promislovist Borosilikatne sklo yake yak pravilo maye sklad 12 15 B2O3 80 SiO2 2 Al2O3 maye nizkij koeficiyent teplovogo rozshirennya j vidpovidno garnu stijkist do teplovogo udaru i inshi movi dvi osnovni marki takogo skla vikoristovuyutsya dlya vigotovlennya laboratornogo ta kuhonnogo posudu Metalurgiya Bor v nevelikih kilkostyah chastki vvodyat v deyaki chorni ta kolorovi splavi dlya polipshennya yih mehanichnih vlastivostej koroziyestijkosti zharostijkosti Vzhe prisadka do stali 0 001 0 003 boru pidvishuye glibinu yiyi gartu a otzhe i yiyi micnist zazvichaj v stal vvodyat bor u viglyadi feroboru tobto splavu zaliza z 10 20 boru Bor krashe bud yakogo inshogo elementa ochishaye mid vid rozchinenih u nij gaziv pislya leguvannya borom vlastivosti midi znachno polipshuyutsya Krim dodavannya v splavi bor zastosovuyetsya u metodi boruvannya poverhnevomu difuzijnomu nasichenni stalevih detalej borom do glibini 0 1 0 5 mm sho pidvishuye yih mehanichni i antikorozijni vlastivosti Elektronika Sam bor i jogo spoluki nitrid boru BN karbid boru B4C3 VR ta inshi vikoristovuyutsya yak napivprovidnikovi materiali i dielektriki napriklad dodayut v kremniyevi napivprovidniki dlya zmini Yaderna energetika Chistij 10B i osoblivo jogo spoluki zastosovuyut u viglyadi materialiv sho poglinayut nejtroni pri vigotovlenni dlya yadernih reaktoriv sho upovilnyuyut chi pripinyayut reakciyi dilennya abo zahisnih shariv dlya zahistu vid nejtronnogo viprominyuvannya Bo vin harakterizuyetsya duzhe visokim efektivnim peretinom zahoplennya teplovih nejtroniv 3 10 25 m a takozh vazhlivo sho pri cij yadernij reakciyi vinikayut tilki stabilni yadra Napriklad borna kislota B OH 3 na osnovi 10B shiroko zastosovuyetsya v atomnij energetici yak poglinach nejtroniv v yadernih reaktorah tipu VVER PWR na teplovih povilnih nejtronah Zavdyaki svoyim nejtronno fizichnim harakteristikam i mozhlivosti rozchinyatisya u vodi zastosuvannya bornoyi kisloti robit mozhlivim plavne ne stupeneve regulyuvannya potuzhnosti yadernogo reaktora shlyahom zmini yiyi koncentraciyi v teplonosiyi tak zvane Gazopodibnij triftorid boru 10BF3 shiroko vikoristovuyut v lichilnikah teplovih nejtroniv bo pri vzayemodiyi yader 10V z nejtronami utvoryuyutsya zaryadzheni a chastinki yaki nabagato legshe reyestruvati a vidpovidno chislo utvorenih a chastinok i bude dorivnyuvati chislu nejtroniv sho nadijshli v lichilnik 5 10 B 0 1 n 3 7 L i 2 4 a displaystyle mathrm 5 10 B 0 1 n longrightarrow 3 7 Li 2 4 alpha dd Abrazivi Porivnyannya almazu ta deyakih spoluk boru za tverdistyu Material Almaz BC2N BC5 BN B4C ReB2 Tverdist Vikkersa GPa 115 76 71 62 38 22 MPa m1 2 5 3 4 5 9 5 6 8 3 5 Almazopodibna modifikaciya nitridu boru po tverdosti majzhe ne postupayetsya almazu i zastosovuyetsya yak vazhlivij abrazivnij i rizcevij material Karbidi boru V4S i V13S2 cherez visoku tverdist takozh horoshi abrazivni materiali Ranishe voni shiroko vikoristovuvalis dlya vigotovlennya sverdel vzhivanih zubnimi likaryami zvidsi nazva bormashina Cim chornim bliskuchim kristalam ne strashnij rozigriv Z pidvishennyam temperaturi yih vlastivosti majzhe ne zminyuyutsya a plavitsya karbid boru lishe pri 2350 C Bilsh togo pri temperaturi nizhche 1000 C cya rechovina volodiye vinyatkovoyu himichnoyu stijkistyu v cih umovah na nogo ne diyut ni kisen ni hlor Ce oznachaye sho instrument z karbidu boru mozhe pracyuvati pri visokih temperaturah v okislyuvalnih seredovishah Splavi bor vuglec kremnij vikoristovuyutsya yak ekonomichno efektivni shlifuvalni materiali tomu sho volodiyut nadvisokoyu tverdistyu i zdatni zaminiti bud yakij shlifuvalnij material okrim nitridu vuglecyu almazu nitridu boru po a po poyednannyu vartosti ta efektivnosti shlifuvannya perevershuyut vsi vidomi lyudstvu abrazivni materiali Medicina Yak antiseptichnij zasib znahodyat zastosuvannya bura i borna kislota u viglyadi vodno spirtovih rozchiniv Bor 10 mozhe zastosovuvatisya dlya likuvannya raku u sposib viborchogo urazhennya klitin zloyakisnih puhlin Insekticidi U pobuti buru abo bornu kislotu vikoristovuyut dlya znishennya zokrema targaniv bura potraplyayuchi v organi travlennya targana kristalizuyetsya i gostri golchati kristali sho utvoryuyutsya rujnuyut tkanini cih organiv Dobriva Yak borni dobriva najchastishe zastosovuyut osadzheni borati magniyu borno datolitovi dobriva sho mistit do 14 5 vodorozchinnoyi bornoyi kisloti i superfosfat z dobavkami spoluk boru perevazhno kotri vnosyat pid bagatorichni travi lon bavovnik ovochevi yagidni ta bagato inshih kultur efekt vid zastosuvannya kotrih u bagato raziv perevershuye vitrati na yih virobnictvo ta vnesennya v grunt Vikoristovuyut yih tomu sho razom z vrozhayem kulturnih roslin z kozhnogo gektara gruntu shorichno vibirayetsya do 10 gram boru a osoblivo aktivno zabirayut jogo koreneplodi i kormovi travi tomu ce prirodne zmenshennya i dovoditsya zapovnyuvati vnosyachi v grunt borni dobriva Miyuchi zasobi Na osnovi napriklad mistyat ion B2 O2 2 OH 4 2 viroblyayut zasobi dlya chishennya prannya vidbilyuvannya sho ne mistyat hlor ta in tehnichni produkti yakih mistyat do 10 4 aktivnogo kisnyu za rahunok chogo dosyagayetsya potribnij efekt Pirotehnika Zavdyaki svoyij zdatnosti zabarvlyuvati polum ya v zelenij kolir amorfnij bor vikoristovuyetsya v pirotehnichnih virobah Raketne palivo source source source source Zapusk raketi Saturn V razom z Apollon 15 yak palivo yakij sluguvav Deyaki borovodni diboran tetraboran pentaboran ta in ta ryad organichnih pohidnih boru ye nadzvichajno efektivnimi raketnimi palivami Teplota zgoryannya boru 14170 kkal kg majzhe vdvichi bilsha nizh vuglecyu vikoristovuvavsya yak palivo u dvigunah na raketi nosiyevi Saturn V NASA vikoristovuvala jogo u programah Apollo i Skylab z 1967 po 1973 rik Rizne Bor ye odnim z komponentiv deyakih neodimovih magnitiv Nd2Fe14B yaki ye najbilsh silnimi postijnimi magnitami vikoristovuyetsya yak flyus dlya pajki zolota ta sribla a v poyednanni z hloridom amoniyu dlya zvaryuvannya deyakih inshih kolorovih metaliv Borna kislota vikoristovuyetsya u virobnictvi tekstilnogo sklovolokna ploskih displeyiv ta bagatoh kleyiv Karbid boru v kompaktnomu viglyadi zastosovuyetsya dlya vigotovlennya Bor u viglyadi volokon sluzhit zmicnyuvalnoyu rechovinoyu bagatoh kompozicijnih materialiv Dodayut bor i v shiroko vidomij plastik yakij ye polimernoyu spolukoyu boru vodnyu i vuglecyu ta nadzvichajno stijkim do himichnih dij i visokih temperatur Yak katalizator deyakih mozhe vikoristovuvatisya BF3 MgB2 mozhe sluguvati garnim nadprovidnikom bo volodiye nini koli rekordno visokoyu kritichnoyu temperaturoyu perehodu v nadprovidnij stan sered nadprovidnikiv pershogo rodu Nitrid boru aktivovanij vuglecem ye lyuminoforom zi svichennyam v UF vid sinogo do zhovtogo koloru ta volodiye samostijnoyu fosforescenciyeyu v temryavi i aktivuyetsya organichnimi rechovinami pri nagrivanni do 1000 C Ne maye promislovogo priznachennya ale buv shirokoyu lyubitelskoyu praktikoyu v pershij polovini XX stolittya H3BNH3 shozhij na etan za budovoyu pri zvichajnih umovah tverda spoluka z gustinoyu 0 78 g sm3 mistit majzhe 20 vodnyu po masi mozhe znajti zastosovuvannya v vodnevih palivnih elementah sho zhivlyat elektromobili Biologichna rolBor nalezhit do chisla himichnih elementiv yaki v duzhe malih kilkostyah mistyatsya v tkaninah roslin i tvarin tisyachni i desyatitisyachni chastki na suhu masu Dlya bagatoh zhivih organizmiv a osoblivo dlya roslin bor ce zhittyevo vazhlivij element neobhidnij dlya yihnoyi normalnoyi zhittyediyalnosti kotrij razom z margancem middyu molibdenom i cinkom vhodit do chisla p yati najvazhlivishih mikroelementiv Vstanovleno sho bor vplivaye na i v roslinah i tomu pri jogo nestachi spovilnyuyetsya okisnennya cukriv aminuvannya produktiv vuglevodnogo obminu sintez klitinnih bilkiv a takozh znizhuyetsya vmist ATF i porushuyetsya proces okisnyuyuchogo fosforilyuvannya vnaslidok chogo energiya sho vidilyayetsya pri dihanni ne mozhe buti vikoristana dlya sintezu neobhidnih rechovin fermenti dlya yakih bor ye neobhidnim elementom poki sho nevidomi sho mozhe prizvesti do hvorob Vidomi bagato hvorob pov yazani z nestacheyu boru napriklad gnil serdechka cukrovih buryakiv chorna plyamistist stolovogo buryaka poburinnya sercevini brukvi i cvitnoyi kapusti zasihannya verhivki lonu zhovtyanicya verhivki lyucerni bura plyamistist abrikosiv obkorkuvannya yabluk ta in Pri comu najvazhlivishimi zovnishnimi simptomami ye vidmirannya tochki rostu golovnogo stebla a potim i pazushnih brunok Takozh chereshki ta listya odnochasno stayut krihkimi kvitki ne z yavlyayutsya ta abo ne utvoryuyutsya plodi Pri nestachi boru v grunti pomitno zmenshuyutsya vrozhayi bagatoh kultur prichomu osoblivo silno ce poznachayetsya na vrozhayi nasinnya Dlya zapobigannya nestachi boru v s g gruntah v nih vnosyat borni dobriva U biogeohimichnih provinciyah z nadlishkom boru v grunti napriklad v Pivnichno Zahidnomu Kazahstani vinikayut morfologichni zmini i zahvoryuvannya roslin sho viklikayutsya nakopichennyam boru gigantizm karlikovist porushennya tochok rostu ta inshi Na gruntah z intensivnim bornim zasolennyam zustrichayutsya dilyanki pozbavleni roslinnosti plishini odna z poshukovih oznak rodovish boru Sam bor bor oksid borna kislota borati i bagato bororganichnih spoluk majzhe ne toksichni dlya lyudini i tvarin toksichnist priblizno yak u kuhonnoyi soli ale v toj chas borani spoluki boru z vodnem duzhe otrujni do togo zh povne znachennya boru v organizmi tvarin zokrema lyudini poki nadto malo z yasovano U m yazovij tkanini lyudini mistitsya 0 33 1 10 4 boru v kistkovij tkanini 1 1 3 3 10 4 v krovi 0 13 mg l Shodnya z yizheyu lyudina otrimuye 1 3 mg boru U lyudini ta tvarin ovec verblyudiv pri harchuvanni roslinami z nadmirnim vmistom boru 60 600 mg kg suhoyi rechovini i bilshe obmin rechovin zokrema aktivnist fermentiv ta z yavlyayetsya endemichne zahvoryuvannya shlunkovo kishkovogo traktu LD50 doza pri yakij vidbuvayetsya 50 smertej dlya tvarin stanovit blizko 6 gram na kg masi tila Dlya lyudini toksichna doza 4 grami minimalna letalna doza poki ne vstanovlena Rechovini z LD50 vishe 2 gram vvazhayetsya netoksichnimi odin z ridkisnih tipiv pov yazanij z genom sho koduye bilok transporter SLC4A11 imovirno regulyuyuchij vnutrishnoklitinnu koncentraciyu boru Z yasovano sho riba mozhe vizhiti protyagom 30 hvilin v nasichenomu rozchini bornoyi kisloti a i she dovshe v koncentrovanomu rozchini buri Div takozhBor u sestrinskih Vikiproyektah Oznachennya u Vikislovniku Fajli u Vikishovishi Spoluki boru Borni rudi Boruvannya Boroniyevi soli Reakciya SudzukiPrimitkiConventional Atomic Weights 2013 4 bereznya 2016 u Wayback Machine en Standard Atomic Weights 2013 9 lyutogo 2020 u Wayback Machine en Vkazano diapazon znachen atomnoyi masi v zv yazku z riznoyu poshirenistyu izotopiv u prirodi Zhang K Q Guo B Braun V Dulick M Bernath P F 1995 PDF J Molecular Spectroscopy 170 82 Bibcode 1995JMoSp 170 82Z doi 10 1006 jmsp 1995 1058 Arhiv originalu PDF za 11 sichnya 2012 Procitovano 3 travnya 2015 angl Melanie Schroeder Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium Aluminium Oxid Carbiden z dzherela 2 kvitnya 2015 Procitovano 3 travnya 2015 nim Redkol Knunyanc I L gl red Himicheskaya enciklopediya v 5 t Moskva Sovetskaya enciklopediya 1988 T 1 S 299 100 000 prim ros Lide David R ed 2000 PDF CRC press ISBN 0849304814 Arhiv originalu PDF za 12 sichnya 2012 Procitovano 3 travnya 2015 angl Holcombe Jr C E Smith D D Lorc J D Duerlesen W K Carpenter D A October 1973 Physical Chemical Properties of beta Rhombohedral Boron High Temp Sci 5 5 349 57 angl V prirodnih zrazkah izotopnij vmist 10B mozhe kolivatis vid 19 1 do 20 3 tomu v takomu vipadku vmist 11B tezh kolivayetsya Szegedi S Varadi M Buczko Cs M Varnagy M Sztaricskai T 1990 Determination of boron in glass by neutron transmission method Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Letters 146 3 177 doi 10 1007 BF02165219 angl National Institute of Standards and Technology Arhiv originalu za 21 kvitnya 2020 Procitovano 21 veresnya 2008 angl Shipley Joseph T 2001 The Origins of English Words A Discursive Dictionary of Indo European Roots JHU Press ISBN 9780801867842 angl Etymology of Elements innvista Arhiv originalu za 27 travnya 2012 Procitovano 6 chervnya 2009 angl J P Riley and Skirrow G Chemical Oceanography V 1 1965 V V Gromov Razdelenie i ispolzovanie stabilnyh izotopov bora Moskva VINITI 1990 ros Risovanyj V D Zaharov A V i dr Bor v yadernoj tehnike 2 e pererab i dop Dimitrovgrad OAO GNC NIIAR 2011 668 s ros Oganov A R Chen J Gatti C Ma Y M Yu T Liu Z Glass C W Ma Y Z Kurakevych O O Solozhenko V L 2009 PDF Nature 457 7231 863 867 arXiv 0911 3192 Bibcode 2009Natur 457 863O doi 10 1038 nature07736 PMID 19182772 Arhiv originalu PDF za 28 lipnya 2018 Procitovano 3 travnya 2015 angl Wentorf Jr R H 1965 Boron Another Form Science 147 3653 49 50 Powder Diffraction File database CAS number 7440 42 8 Bibcode 1965Sci 147 49W doi 10 1126 science 147 3653 49 PMID 17799779 angl Hoard J L Sullenger D B Kennard C H L Hughes R E 1970 The structure analysis of b rhombohedral boron J Solid State Chem 1 2 268 277 Bibcode 1970JSSCh 1 268H doi 10 1016 0022 4596 70 90022 8 angl Will G Kiefer B 2001 Electron Deformation Density in Rhombohedral a Boron Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie 627 9 2100 doi 10 1002 1521 3749 200109 627 9 lt 2100 AID ZAAC2100 gt 3 0 CO 2 G angl Talley C P LaPlaca S Post B 1960 A new polymorph of boron Acta Crystallogr 13 3 271 doi 10 1107 S0365110X60000613 angl Solozhenko V L Kurakevych O O Oganov A R 2008 On the hardness of a new boron phase orthorhombic g B28 Journal of Superhard Materials 30 6 428 429 doi 10 3103 S1063457608060117 angl Zarechnaya E Yu Dubrovinsky L Dubrovinskaia N Filinchuk Y Chernyshov D Dmitriev V Miyajima N El Goresy A ta in 2009 Superhard Semiconducting Optically Transparent High Pressure Phase of Boron Phys Rev Lett 102 18 185501 Bibcode 2009PhRvL 102r5501Z doi 10 1103 PhysRevLett 102 185501 PMID 19518885 angl Nelmes R J Loveday J S Allan D R Hull S Hamel G Grima P Hull S 1993 Neutron and x ray diffraction measurements of the bulk modulus of boron Phys Rev B 47 13 7668 Bibcode 1993PhRvB 47 7668N doi 10 1103 PhysRevB 47 7668 angl Madelung O red 1983 Landolt Bornstein New Series T 17e Berlin Springer Verlag Solozhenko V L Kurakevych Oleksandr O Le Godec Yann Mezouar Mohamed Mezouar Mohamed 2009 Ultimate Metastable Solubility of Boron in Diamond Synthesis of Superhard Diamondlike BC5 Phys Rev Lett 102 1 015506 Bibcode 2009PhRvL 102a5506S doi 10 1103 PhysRevLett 102 015506 PMID 19257210 Qin Jiaqian He Duanwei Wang Jianghua Fang Leiming Lei Li Li Yongjun Hu Juan Kou Zili Bi Yan 2008 Is Rhenium Diboride a Superhard Material Advanced Materials 20 24 4780 4783 doi 10 1002 adma 200801471 Sergej Taskaev IYaF o bor nejtronozahvatnoj terapii 5 serpnya 2010 u Wayback Machine ros Superconductivity of MgB2 Covalent Bonds Driven Metallic J M An and W E Pickett Phys Rev Lett 86 4366 4369 2001 angl Poyava vishevkazanoyi statti stimulyuvala velike zrostannya robit z ciyeyi tematiki arXiv org Search angl Izgotovlenie lyuminoforov iz nitrida bora sostava BN C 25 grudnya 2011 u Wayback Machine ros Avtomobili na vodorodnyh tabletkah 31 travnya 2015 u Wayback Machine ros Vithana En Morgan P Sundaresan P Ebenezer Nd Tan Dt Mohamed Md Anand S Khine Ko Venkataraman D Yong Vh Salto Tellez M Venkatraman A Guo K Hemadevi B Srinivasan M Prajna V Khine M Casey Jr Inglehearn Cf Aung T Jul 2006 Mutations in sodium borate cotransporter SLC4A11 cause recessive congenital hereditary endothelial dystrophy CHED2 Nature genetics 38 7 755 7 doi 10 1038 ng1824 ISSN 1061 4036 PMID 16767101 angl Posilannya Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov Raritetnye izdaniya Nauka i tehnika 7 listopada 2006 u Wayback Machine ros webelements narod ru B Bor 20 bereznya 2015 u Wayback Machine ros Bor Svojstva himicheskih elementov 18 kvitnya 2015 u Wayback Machine ros ru Bor himicheskij element Enciklopedicheskij slovar Brokgauza i Efrona v 86 t 82 t i 4 dop t SPb 1890 1907 ros doref Literatura Glosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 U S Geological Survey 2020 Mineral commodity summaries 2020 U S Geological Survey 200 p 7 serpnya 2020 u Wayback Machine https doi org 10 3133 mcs2020