Бор хімічний елемент. Бор 

БІР ( хімічний елемент) БІР (хімічний елемент)

БІР (лат. Borum), B (читається бор), хімічний елемент з атомним номером 5, атомна маса 10,811. Природний бір складається із двох стабільних нуклідів. (див.НУКЛІД) 10 (19,57%) і 11 В. Бор розташований у другому періоді в групі IIIА. Конфігурація електронної оболонки шару 1 s 2 2 s 2 1 . Радіус нейтрального атома бору 0,088-0,097 нм, радіус іона 3+ - 0,025 нм. За шкалою Полінга електронегативність (див.ЕЛЕКТРОВІДІЙНІСТЬ)бору дорівнює 2,04. Для бору найбільш характерним є утворення сполук у ступені окислення +3 (валентність III). Негативні ступені окислення бор виявляє рідко, а з металами він часто утворює нестехіометричні сполуки – бориди. (див.БОРИДИ).
Історія відкриття
З давніх-давен в ювелірній справі застосовувалося з'єднання бура, що містить бор. (див.Бура), відоме середньовічним алхімікам під арабською назвою burag та латинською – Borax. Буру використовували як плавень - для паяння золота та срібла, для надання легкоплавкості глазурі та скла. На початку 18 століття з бури була отримана речовина, яку пізніше стали називати борною кислотою. У 1808 році французькі хіміки Л. Ж. Гей-Люссак (див.ГЕЙ-ЛЮССАК Жозеф Луї)та Л. Тенар (див.ТЕНАР (Луї Жак)та пізніший на 9 днів англійський хімік Г. Деві (див.Деві Гемфрі)повідомили про відкриття елемента. Вони отримали його прожарюванням борної кислоти з металевим калієм. (див.КАЛІЙ), який незадовго перед тим був відкритий Деві. Французькі хіміки дали назву елементу бор, а Деві – борін (лат. Boron), останнє збереглося в англійській мові.
Знаходження у природі
У природі бор у вільному вигляді не зустрічається. Найважливіші мінерали: бура - Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O, тетраборат натрію, керніт - Na 2 B 4 O 7 ·4H 2 O та інші природні борати (див.БОРАТИ ПРИРОДНІ), сасолін (борна кислота (див.БОРНІ КИСЛОТИ)) - H 3 BO 3 . З'єднання бору (борати, боросилікати, бороаммосилікати) часто в невеликих концентраціях входять до складу вулканічних та осадових порід. Є у воді озер (особливо гірких) і морів. Зміст бору в земної кори 1 · 10 -3% за масою (28 місце), у воді океанів 4,41 · 10 -4% (4,4 мг / л).
Отримання
У промисловості з природних боратів сплавленням із содою одержують буру. При обробці природних мінералів бору сірчаною кислотою утворюється борна кислота. З борної кислоти H 3 BO 3 прожарюванням отримують оксид B 2 O 3 а потім його або буру відновлюють активними металами(магнієм або натрієм) до вільного бору:
B 2 O 3 + 3Mg = 3MgO + 2B,
2Na 2 B 4 O 7 + 3Na = B + 7NaBO 2 .
При цьому у вигляді сірого порошку утворюється бор аморфний. Кристалічний бір високої чистоти можна отримати перекристалізацією, але в промисловості його частіше отримують електролізом розплавлених фтороборатів або термічним розкладанням пари броміду бору BBr 3 на розпеченому до 1000-1500 °C танталовому дроті в присутності водню:
2BBr 3 + 3H 2 = 2B + 6HBr
Можливе також використання крекінгу бороводнів:
4 H 10 = 4B + 5H 2 .
Фізичні та хімічні властивості
За багатьма фізичними та хімічними властивостями неметал бор нагадує елемент групи IVA неметал кремній. (див.КРЕМНІЙ)
Проста речовина бор має кілька модифікацій, всі вони побудовані різним чином з'єднаних угруповань атомів бору, що являють собою ікосаедр B 12 .
Кристали бору сірувато-чорного кольору (дуже чисті - безбарвні) і тугоплавки (температура плавлення 2074 °C, температура кипіння 3658 °C). Щільність - 2,34 г/см3. Кристалічний бір – напівпровідник (див.ПІВПРОВІДНИКИ). За твердістю бор серед простих речовин займає друге (після алмазу) місце.
Хімічний бір досить інертний і при кімнатній температурі взаємодіє лише з фтором:
2B + 3F 2 = 2BF 3
При нагріванні бор реагує з іншими галогенами з утворенням тригалогенідів, з азотом утворює нітрид бору BN, з фосфором – фосфід BP, з вуглецем – карбіди різного складу (B 4 C, B 12 C 3 , B 13 C 2). При нагріванні в атмосфері кисню або на повітрі бор згоряє з великим виділенням теплоти, причому утворюється міцний оксид B 2 O 3:
4B + 3O 2 = 2B 2 O 3
З воднем бор безпосередньо не взаємодіє, хоча відомо досить велике числобороводнів (боранів) (див.БОРОВОДОРОДИ)різного складу, одержуваних при обробці боридів лужних або лужноземельних металів із кислотою:
Mg 3 B 2 + 6HCl = B 2 H 6 + 3MgCl 2
При сильному нагріванні бор виявляє відновлювальні властивості. Він здатний, наприклад, відновити кремній або фосфор з їх оксидів:
3SiO 2 + 4B = 3Si + 2B 2 O 3;
3Р 2 Про 5 + 10В = 5В 2 Про 3 + 6Р
Ця властивість бору можна пояснити дуже високою міцністю хімічних зв'язків в оксиді бору B 2 O 3 .
За відсутності окислювачів бор стійкий до дії розчинів лугів. У гарячій азотній, сірчаній кислотах і царській горілці бор розчиняється з утворенням борної кислоти H 3 BO 3 .
Оксид бору В 2 Про 3 – типовий кислотний оксид. Він реагує з водою з утворенням борної кислоти:
В 2 О 3 + 3Н 2 О = 2H 3 BO 3
При взаємодії борної кислоти з лугами виникають солі не самої борної кислоти - борати (що містять аніон BO 3 3-), а тетраборати, наприклад:
4H 3 BO 3 + 2NaOH = Na 2 B 4 O 7 + 7Н 2 О
Застосування
Бор знаходить застосування у вигляді добавки при отриманні корозійно стійких та жароміцних сплавів. Поверхневе насичення сталевих деталей бором (борування) (див.БОРУВАННЯ)підвищує їх механічні та антикорозійні властивості. Карбіди бору (В 4 С і В 13 С 2) мають високу твердість, це - хороші абразивні матеріали. Раніше їх широко використовували для виготовлення свердлів, які застосовують зубні лікарі (звідси назва бормашина).
Бор (як волокон) служить зміцнюючою речовиною багатьох композиційних матеріалів. Сам бір та його з'єднання - нітрид BN та інші - використовуються як напівпровідникові матеріали та діелектрики. Газоподібний BF використовують у лічильниках теплових нейтронів.
Бор (його нуклід 10) характеризується високим ефективним перетином захоплення теплових нейтронів (3·10 -25 м 2 ):
10 5 B + 1 0 n 4 2 He + 7 3 Li
Важливо, що з цієї ядерної реакції виникають лише стабільні ядра. Тому чистий бір і особливо його сплави застосовують у вигляді нейтрони поглинаючих матеріалів при виготовленні для ядерних реакторів регулюючих стрижнів, що уповільнюють або припиняють реакції поділу.
Близько 50% природних і штучних сполук бору використовують при виробництві скла (так звані боросилікатні скла), близько 30% - при виробництві миючих засобів. Нарешті, приблизно 4-5% з'єднань бору витрачається під час виробництва емалей, глазурів, металургійних флюсів.
У медицині як антисептичні засоби знаходять застосування бура та борна кислота (у вигляді водно-спиртових розчинів). У побуті буру або борну кислоту використовують для знищення побутових комах, зокрема, тарганів (бура, потрапляючи в органи травлення таргана, кристалізується, і гострі голчасті кристали, що утворилися, руйнують тканини цих органів).
Біологічна роль
Бор – важливий мікроелемент (див.МІКРОЕЛЕМЕНТИ), необхідний нормальної життєдіяльності рослин. Нестача бору зупиняє їх розвиток, спричиняє культурні рослини різні хвороби. В основі лежать порушення окисних та енергетичних процесів у тканинах, зниження біосинтезу необхідних речовин. При дефіциті бору в ґрунті сільському господарствізастосовують борні мікродобрива (див.Мікроудобрення)(борна кислота, бура та інші), що підвищують урожай, що покращують якість продукції та запобігають ряду захворювань рослин.
Роль бору у тваринному організмі не з'ясована. У м'язовій тканині людини міститься (0,33-1) 10 -4 % бору, у кістковій тканині - (1,1-3,3) 10 -4 %, у крові - 0,13 мг/л. Щодня з їжею людина отримує 1-3 мг бору. Токсична доза – 4 г.

Енциклопедичний словник . 2009 .

Дивитись що таке "БІР (хімічний елемент)" в інших словниках:

Бор (лат. Borum), В, хімічний елемент III групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 5, атомна маса 10,811; кристали сірувато чорного кольору (дуже чистий Б. безбарвний). Природний Б. складається з двох стабільних ізотопів: 10B (19%)… … Велика Радянська Енциклопедія

УРАН (лат. Uranium), U (читається "Уран"), радіоактивний хімічний елемент з атомним номером 92, атомна маса 238,0289. Актиноїд. Природний уран складається з суміші трьох ізотопів: 238U, 99,2739%, з періодом напіврозпаду Т1/2 = 4,51 · 109 років, 235U, … Енциклопедичний словник

ЦИНК (лат. Zincum), Zn (читається цинк), хімічний елемент з атомним номером 30, атомна маса 65,39. Природний цинк складається із суміші п'яти стабільних нуклідів: 64Zn (48,6% за масою), 66Zn (27,9%), 67Zn (4,1%), 68Zn (18,8%) та 70Zn (0,6%) .… … Енциклопедичний словник

- (фр. Chlore, нім. Chlor, англ. Chlorine) елемент із групи галоїдів; знак його Cl; атомна вага 35,451 [З розрахунку Кларку даних Стаса.] при O = 16; частка Cl 2, якій добре відповідають знайдені Бунзеном і Реньо щільності його по відношенню до ... Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона

Елемент, у газоподібному стані є головною складовою повітря (див.); присутність їх у повітрі зазначено досить точно в 1772 р. Рутерфордом; остаточно воно встановлено дослідами Прістлея, Шееле, Кавендіша та Лавуазьє. Кавендіш ... ... Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона Вікіпедія

- (Греч., від borax бура). Просте тіло, здобуте вперше Деві в 1807 р. гальванічним шляхом: виходить із бури, як темного, важкого порошку, чи вигляді прозорих кристалів. Словник іноземних слів, що увійшли до складу російської мови. Словник іноземних слів російської мови

Найчастіше уявлення про борі пов'язують не з простою речовиною, властивості якого маловідомі, а зі сполуками - борною кислотою або її сіллю, що називається бурою. Елемент бор широко поширений у земній корі, досить сказати, що понад сто гірських порід та мінералів містять його у своєму складі. У нашій статті ми вивчимо фізичні та хімічні властивості елемента та розглянемо галузі застосування бору та його сполук у промисловості, медицині та сільському господарстві. Цікавим є також питання впливу боратів на організм людини та їхньої ролі в обміні речовин, який ми з'ясуємо на конкретних прикладах.

Особливості фізичних властивостей

Для людини, не пов'язаної з хімією, основні характеристики елемента - агрегатний стан, Щільність, температура кипіння або плавлення - маловідомі. Більше того, як проста речовина елемент бору в природі не зустрічається. За звичайних умов він є аморфною масою темного кольору. Кристалічна форма має різне забарвлення: безбарвне, червоне або сіре. З'єднання може утворювати до десяти видів алотропних модифікацій, що відрізняються між собою будовою кристалічних ґрат. Вона ж, у свою чергу, залежить від температури одержання речовини. Бор тендітний, але дуже твердий, і за цією характеристикою поступається тільки алмазу, він також добре проводить електричний струм.

Положення у періодичній системі: характерні особливості з'єднання

Властивості елемента бору визначаються місцем, яке він займає в хімічних елементах Д.І. Менделєєва. Будучи р-елементом, речовина, що вивчається, виявляє як неметалеві, так і металеві властивостіі в з'єднаннях має ступінь окиснення, що дорівнює +3. Це означає, що для освіти хімічного зв'язкуатом бору віддає три свої електрони, розташовані на останньому. енергетичному рівні. Багато загальних фізичних та хімічних властивостейу нього з кремнієм, розташованим у періодичної системипо діагоналі. У 13 групі таблиці властивості хімічного елемента бор мають найбільш виражений неметалевий характер. Зі збільшенням заряду ядра атома в інших представників - алюмінію, галію, індія - спостерігається плавне посилення ознак металів. Атоми елемента зустрічаються у вигляді двох ізотопів з масовими числами 10 і 11. Перший з них має цікаву властивість, що дозволило використовувати ізотоп ядерної фізики, інший активно застосовують у металургійному виробництві. Ознайомимось із ними докладніше.

Роль елемента у сучасних галузях промисловості

Ізотоп 10 B здатний поглинати швидко рухаються в реакторах атомних станцій елементарні частки- Нейтрони. Його використовують як фактор, що не дозволяє ядерної реакції перейти в неконтрольовану фазу, що закінчується вибухом. При виплавці чорних та кольорових металів просту речовину застосовують як добавку, що зменшує розмір зернистості сплаву, що значно покращує його фізичні показники. Здатність до утворення шару на металевих поверхнях - ця характеристика хімічного елемента бору, звана боруванням, підвищує якість виробів, оберігаючи їх від корозії.

Як отримують просту речовину?

Вільний бір у вигляді аморфного порошку можна отримати відновленням його оксиду металевим магнієм. Отримана сполука містить домішки, не набула широкого поширення. Тому в Останнім часомзастосовують метод термічного розкладання боранів - сполук з воднем, або відновлення галогенідів бору. І тут чистота бору висока. Він має вигляд чорного та дуже твердого кристала.

Поширення у природі

Понад сто мінералів та руд містять елемент у вигляді боратів та боросилікатів. Найбільш відомі з них - датоліт і кристалогідрат Na 2 B 2 O 7 × 10 H 2 O, званий бурою. Вони входять до складу порід, утворених у результаті вулканічних вивержень, а також і тих, що мають осадове походження. Ось ще деякі представники боровмісних порід. Наприклад, названий на честь італійського хіміка А. Авогадро, який визначив мінерал агадрит. Це комплексне з'єднаннякалію, фтору та бору. Інше, досить рідкісне з'єднання - улексит, є кристалогідратом боратів кальцію і натрію. Або пейніт - мінерал, що містить джерело цінних елементів, таких як алюміній, цирконій, бір. Характеристика елемента буде неповною, якщо ми не згадаємо про широке його поширення у складі геотермальних мінеральних вод, гейзерів та морської води. Особливо високий вміст іонів В 3+ реєструється в бальнеологічних і питних джерелКавказу та Криму.

Особливості реакцій із хімічними речовинами

Як ми казали, властивості бору багато в чому нагадують кремній. При звичайній температурі і тиск він досить пасивний і вступає у взаємодію тільки з найактивнішим неметалом - фтором. При нагріванні реагує з хлором, бромом та іншими галогенами, а також із фосфором, азотом та вуглецем. Щоб отримати з'єднання бору з воднем застосовують реакцію між сильною неорганічною кислотоюта боратами лужних та лужноземельних металів. В окислювально-відновних реакціях з оксидами, наприклад фосфору або кремнію, елемент бор поводиться як відновник, а ось з лугами не взаємодіє зовсім. Триосновну кислоту - H 3 BO 3 , що є важливою для промисловості сировиною, можна отримати дією на просту речовину гарячих розчинів азотної або сірчаної кислот або розчиненням бору в царській горілці: суміші азотної та соляної кислот. Борна кислота має яскраво виражені бактерицидні властивості та застосовується у медицині. Однак у великих дозах вона сильно токсична, тому її використання обмежене.

Солі борних кислот

Якщо у хімічній літературі згадуються борати, то мова йдепро солі тетраборної кислоти H 2 B 4 O 7 або інші менш гідратовані сполуки, ніж звичайна борна кислота. Найбільше значеннядля промисловості має тетраборат натрію, часто він називається бурою. При виготовленні фаянсових та фарфорових виробів елемент бор застосовують як компонент глазурі, а при виробництві емальованого посуду бура входить до складу її покриття. Тетраборат натрію давно застосовується у скляній промисловості для надання склу спеціальних властивостей, наприклад, таких як висока прозорість і здатність пропускати до 75% всіх ультрафіолетових променів, що сприймаються живими об'єктами.

Бор як мікроелемент в організмі

Найважливіший вплив робить цей компонент на рослини. Він входить до складу фітогормонів, що регулюють розвиток освітньої тканини – меристеми, розташованої на верхівках молодих пагонів та у точці зростання рослини. Якщо ґрунт бідний на іони B 3+ , то спостерігається не лише відставання у розвитку, а й пригнічення репродуктивних функцій, і рослина перестає утворювати квіти. Хімічний елемент бор надходить у ґрунт разом із мінеральними добривами, які вносять восени.

Є рослини-індикатори, якими можна будувати висновки про вміст сполуки в грунтовому розчині. Наприклад, галофіт солянка при високій концентрації аніонів BO 3 3 стає гігантських розмірів, а солерос і полин степовий припиняють свій ріст. Бор важливий для організму людини. Він впливає на функцію інсуліну, підвищуючи його активність, регулює вироблення статевих гормонів та проведення збудження по нервовому волокну.

У статті ми дали характеристику елемента бор і з'ясували його значення життя людини.

Бор чи Borum (лат.)- Неметалічний елемент. Існує дві його форми: аморфна та кристалічна. Аморфний вид - це порошок бурого кольору, що не має запаху та смаку. Має дуже високу температуру плавлення. Кристалічна форма елемента є кристалами гранатово-червоного кольору. Вони дуже тверді, за цим показником можна порівняти з алмазом і водночас крихкі. Елемент має хімічну інертність при стандартних температурних режимах.

Ім'я елементу дало давню назву однієї зі з'єднань «бура». Причому і латиною, і арабською вони були близькі: borax "і бурак". Його відкрили в 1808 практично одночасно двоє вчених - Гей-Люссак (Франція) і Дені (Англія), причому вони використовували різні способи.

У природі зустрічається лише як борної кислоти чи солей, нею освічених (боратів і полиборатов). У земній корі вміст становить приблизно одну тисячну відсотка.

З'єднання елемента часто використовують у промисловому виробництвісталі для підвищення твердості та стійкості до дії високої температури, що необхідно для створення атомних реакторів або ракет. активно його використовують хімічна (композити, миючі засоби, фотографічні матеріали, паливо) та скляна промисловість.

Дія бору та його біологічна роль

Дія макроелемента на життєдіяльність людини показує його важливість. Вченими доведено, що бір потрібний усім живим істотам на цій планеті – рослинам, тваринам і, звичайно ж, необхідний він і людині, а відповідно її біологічна рольВкрай важлива для нормального функціонування організму.

У нашому організмі ця речовина концентрується в тканинах кісток та зубної емалі, вона навіть бере участь у їх формуванні. Також багато його в мозку, м'язах, печінці, легенях та нирках. Дуже важливий для чоловіків та їх здатність до продовження роду, адже він міститься в сім'яниках. Цікаво, що плазма крові новонароджених малюків сильно насичена бором, але його кількість починає дуже швидко зменшуватися, причому протягом перших днів життя.

Функції бору та вплив їх на життєдіяльність людини переоцінити складно:

Також він здатний знімати запалення та зменшувати пухлини.

Добова норма

Добова норма макроелемента становить 1-3 мг. Дозування для чоловіків та жінок відрізняються. Наприклад, сильному підлозі потрібно 0,6-1,5 мг, а прекрасним жінкам потрібно трохи більше - 1-2 мг. Проблеми можуть бути при отриманні менше 0,2 мг і більше 4 грам.

Спортсмени, люди з сечокам'яною хворобою та жінки у період менопаузи вимагають збільшення щоденних норм, але з урахуванням рекомендацій лікаря.

Недолік бору – який вплив дефіцит елемента на організм?

Нестача макроелемента досить рідкісне явище і може відбуватися при недостатньому надходженні з їжею та порушенні обміну та засвоюваності.

Перші симптоми дуже схожі на прояви остепорозу: проблеми з волоссям, нігтями та зубами, а також можуть з'являтися болі в суглобах і кістках. Страждає ЦНС, внаслідок чого людина стає розсіяною, сонливою, уповільнюються її реакції.

Більш тривалий дефіцит елемента призводить до неприємних симптомів та захворювань:

• остеопороз у людей похилого віку та у жінок у період клімаксу;
• зниження імунітету;
• зміни складу крові;
• затримка зростання дітей;
• зниження діяльності мозку та, відповідно, розумових здібностей;
• порушення роботи ендокринної системи;
• складне загоєння ран, травм та переломів;
• схильність до розвитку цукрового діабету.

Дефіцит досить легко поповнювати за допомогою грамотного раціону.

Надлишок бору

Надлишок макроелемента може виникати при прийомі боровмісних лікарських препаратівотримати надмірну кількість елемента з живленням майже нереально.

Регулярне перевищення дози 3 мг може викликати ознаки отруєння через свої токсичні якості. Зникає апетит, виникають шкірні висипання, блювання, діарея, головний біль, тривожний стан. Більш тривалі та неконтрольовані передозування здатні викликати захворювання органів травлення, хвороби нирок, печінки та центральної нервової системи.

Надлишок в організмі може виникати у промислових місцевостях, де довкілля(повітря, вода та грунт) забруднені токсичними похідними бору. У цьому випадку досить швидко можуть виявитися такі симптоми, як подразнення слизових очей та носоглотки, ураження легень.

Зазвичай бор після всмоктування виводиться з організму через нирки, але при передозуванні він починає накопичуватися в кишечнику та шлунку, викликаючи роздратування, запалення та інтоксикацію, яка здатна торкнутися й інших органів.

Вплив на зовнішні шкірні покриви бор не викликає, хіба що дуже високі концентрації, як і не викликає мутаційних змін в організмі.

Джерела, що містять цю речовину

Продукти, в яких міститься бір, в основному можна віднести до рослинного походження – це горіхи, чорнослив, родзинки, бобові, виноград, яблука, соя, мед, фініки, морепродукти.

Питна вода деяких регіонів нашої планети містить дуже велика кількістьелемент. Цікаво, що місцеві жителірідше в рази страждають від хвороб суглобів.

Продукти тваринного походження (м'ясо, риба, яйця, молочні продукти) досить бідні на утримання бору, тому розраховувати на них практично не доводиться.

Є ще цікавий момент – такі напої, як сидр, пиво та вино дуже багаті на бор, але за умови, що вони виготовлені за класичними рецептами, з використанням натуральних продуктів. Однак не варто перестаратися у їх вживанні – шкоди буде набагато більше.

Є деякі речовини, що взаємодія бору з якими може призвести до несподіваних наслідків. Так, наприклад, бір уповільнює засвоєння вітаміну С, амінокислот, що містять сірку та мідь. І, навпаки, здатний посилити дію алкоголю та антибіотиків.

Показання до призначення

Показання для призначення макроелемента зводяться до комплексного лікування остеопорозу, відновлення стану жінок під час менопаузи.

Від курчати до людини. Зазвичай кажуть: — Від мавпи. Але не про еволюцію, а про доказ важливості борудля організму.

До 1981 року елемент вважали несуттєвим, що не вимагає включення до раціону. Переконання вчених похитнули курчата.

Їхнє вирощування йшло успішніше, якщо в харчування входив бір. Його необхідність курям довели 1985-го, а до 1990-го справа дійшла і до людини.

Виявилося, що бір – елемент, що підтримує щільність кісткової тканини.

До того ж, речовина утримує в нормі вироблення як чоловічого, так і жіночого гормону, тобто естрогену і прогестерону.

Експерименти показали, що приймаючи препарати бору, люди втрачають на 40% менше та на 33% з .

Властивості бору

Бор – хімічний елемент, що стоїть під 5-им номером. Будова у атомної речовини.

Таке притаманно металів, проте, бір до них не належить. Елемент є винятком серед своєї групи неметалів.

Вони, власне, в періодичній системі знаходяться на, і вище лінії, проведеної від бору до .

Для неметалів характерно молекулярна будова, Проте , і 5-е речовина поза правилами.

Атомні грати забезпечують герою рекордну межу міцності на розрив – 5,7 гектопаскалів.

Не дивно, що волокнистий бір – хім. елемент, що додається в композиційні матеріали.

Їх створюють штучно, складаючи з компонентів із різними властивостями. У результаті, виходять легкі, але жорсткі, міцні та зносостійкі конструкції.

Атоми борускладаються і 5 протонів і стільки ж, або 6, нейтронів. Відповідно, є два природні ізотопи: — 10-ий і 11-ий.

На електронних оболонкахатома елемента обертаються 5 частинок. Два електрони розташовуються на ближній до ядра орбіті, а три – на дальній.

Тому, стандартна валентність борудорівнює +3-му. Під валентністю розуміється здатність атома формувати коїться з іншими елементами певну кількість хімічних зв'язків.

Три електрони, готові до взаємодії, забезпечують 5-му елементу високу хімічну активність.

Характерна, наприклад, реакція спікання із порошками металів. Утворюються бориди. «Прагне» 5-е речовина і до. Щоправда, утворений бороводень нестабільний.

А от оксиди борустійкі. Виходять останні, як правило, при високих температурахіз оксидів інших елементів. Так, бір здатний замінити вуглець у чадному газі, кремній.

З'єднання бору- Єдині його представники в природі. У вільному вигляді п'ятий елемент отримують лише у лабораторіях.

Вперше досвід удався Анрі Муассан. Французький хімік розробив магнієтермічний спосіб отримання чистого бору. Елемент таблиці Менделєєвавилучений під час реакції: B 2 O 3 + 3Mg -à3MgO + 2B.

При цьому кінцевий бір був забруднений домішками не більше ніж на 10%. Вдалося розглянути зовнішність елемента.

Це тверда, сіра речовина. Розплавити його вдається лише за 4000 градусів Цельсія.

Два природні ізотопи бору значно відрізняються в характеристиках, зокрема, у перерізі захоплення теплових нейтронів.

Останні провокують атомні реакції. Перетин захоплення - здатність ядра бору вловлювати повільні нейтрони. Якщо показник великий, можна регулювати перебіг реакції, зупиняти її.

Отже, речовини з великим перерізом захоплення підходять для стрижнів атомних реакторів. З ізотопів бору годиться лише один. Який саме, розповімо у наступному розділі.

Застосування бору

Для стрижнів реакторів годиться легка ізотоп борутобто B10. У нього не просто великий переріз захоплення, а перший серед усіх елементів таблиці Менделєєва.

У 11-го бору, навпаки, показник найменший. Відповідно, важку версію 5-ї речовини можна застосовувати у гарячій зоні реакторів. Тобто B11 – відмінний конструкційний матеріал для атомних станцій.

В атомній енергетиці цінують не лише чистий бір, але його з'єднання з .

Це газ, необхідний у лічильниках теплових нейтронів. Їх також називають борними. Апаратура служить як приймач випромінювання.

В атомних реакторах, і не тільки, до речі доводиться тугоплавкість і жароміцність бору.

Тому елемент стає добавкою до багатьох . Найчастіше, насичують їхню поверхню.

Цей процес називається боруванням. Піддають йому, зазвичай, . Їхня поверхня стає більш міцною і стійкою до корозії.

У результаті, з борованої можуть служити в агресивних середовищах, витримувати підвищені ударні навантаження.

Карбіди бору, тобто з'єднання з вуглецем, тривалий час застосовувалися зуботехніками. Замислювалися чому так називаються?

Тому що свердла в апаратах виготовлені зі металу з карбідом 5-го елемента. Такими свердління зубів найбільше швидко і ефективно.

Формула борув : — B 4 C. Є також рідкісне з'єднання B 13 C 2 . Обидва – відмінні абразивні матеріали, оскільки , як .

Нітриди 5-ї речовини, тобто, його сполуки з , - відмінні напівпровідники.

Їхня питома провідність більша, ніж у діелектриків, але менша, ніж у металів.

Напівпровідники необхідні в інтегральних схемах, транзисторах, оптоелектроніці.

Секрет матеріалів у тому, що з підвищенням температури вони починають проводити струм краще. Прості ж провідники при жарі, навпаки, втрачають якості.

Видобуток бору

У з'єднаннях бор витягають із земних надр. На тонну породи, в середньому, припадає 4 грами 5-го елемента.

Найбільше, близько 100 мікрограмів на кілограм породи, бору. Його, так само, шукають там, де є лужні ґрунти.

Вони найбільш насичені елементом. Цікаво, що видобувати його можна навіть із морських рослин. Вони 5-го речовини 120 мікрограмів на кіло.

З мінералів бором найбагатший улексит. Його поклади, наприклад, розробляють у Чилі. Загальні запаси оцінюються 30 000 000 тонн.

Усі поклади перебувають у пустелі Атакама. Перші поставки звідси почалися ще в середині 19-го століття, відразу після побудови країни залізниці.

Скільки в ті роки коштував бір, не говоритися. Проте, можемо дізнатися про сучасний цінник.

Ціна бору

Вартість продукції залежить від виду та обсягів. Так, у металургії потрібен чистий, аморфний бір.

Аморфною називають речовину, але яка не має кристалічних ґрат.

Якщо промисловці купують кристалічний елемент, то максимально подрібнений.

Так ось, порошок аморфного бору у фасуванні по 15 кілограмів коштує близько 9000 рублів.

Проте є пропозиції, де кіло оцінюють лише в 50 рублів. Тут уже треба збирати досьє на постачальника.

Причиною низької вартості може бути забрудненість бору, великий відсотокдомішок. Хоча зустрічаються і чесні пропозиції, особливо при оптових поставках.

Що стосується сполук 5-го елемента, за карбіди дають від 100 до 700 рублів. Це цінник за 1000 г.

Розкид вартості обґрунтований різними формулами та властивостями карбідів. За кілоборного ангідриту доводиться викласти в районі 250, а за нітрид - кілька тисяч рублів.

Зустрічається і органобір. Це комплексне добриво, адже, якби п'ятий елемент не був потрібен рослинам, як і людському організму, його не видобували б з водоростей. Типова фасування органобора – літрова. Її вартість - 350-400 рублів.