Yarım metal bora baxın
Boron, müxtəlif formalarda tapıla bilən və ağardıcı və camdan yarımkeçiricilərə və kənd təsərrüfatı gübrələrinə hər şeyi etmək üçün birləşmələrdə geniş istifadə edilə bilən çox sərt və istiyə davamlı yarı metaldir.
Borun xüsusiyyətləri aşağıdakılardır:
- Atom Simvolu: B
- Atom nömrəsi: 5
- Element Kateqoriya: Metalloid
- Yoğunluk: 2.08g / cm3
- Ergime Noktası: 3769 F (2076 C)
- Qaynar nöqtəsi: 7101 F (3927 C)
- Moh'nin sərtliyi: ~ 9.5
Borun xüsusiyyətləri
Elemental bor allotropik yarı metaldir, yəni elementin özü fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri ilə müxtəlif formalarda mövcud ola bilər. Digər yarı metallar (ya da metalloidlər) kimi, Borun xüsusiyyətləri təbiətdəki metallardır, digərləri isə qeyri-metallara daha çox oxşardır.
Yüksək saf bor boru ya qara toza qaranlıq qəhvəyi və ya qaranlıq, parlaq və qırıq kristal metal kimi mövcuddur.
Yüksək dərəcədə sərt və istiliyə qarşı davamlı, bor istilik aşağı temperaturda zəif elektrik keçiricisidir, lakin bu temperaturun artması kimi dəyişir. Kristal boru çox asılıdır və turşu ilə reaktiv deyil, amorf versiyası yavaş-yavaş havada oksidləşir və turşu ilə şiddətlə reaksiya verə bilər.
Kristal şəklində Bor boru bütün elementlərin ən ağır (ən yüksək əriməsi şəklində) və ən yüksək eritmə temperatura malikdir. Erkən tədqiqatçılar tez-tez elementi qarışdıran karbona bənzəyən kimi, Bor boru kovalent sabit kalıtsal formaları meydana gətirir və bu, təcrid etməyi çətinləşdirir.
Beş nömrəli element də neytronların çox sayda udmaq qabiliyyətinə malikdir və nüvə nəzarət çubuqları üçün ideal bir materialdır.
Son araşdırmalar göstərir ki, super-soyudulmuş zaman Bor boru xətti bir süperkeçirici kimi fəaliyyət göstərməyə imkan verən tamamilə fərqli bir atom quruluşunu yaradır.
Boronun tarixi
Borun kəşfi 19-cu əsrin əvvəllərində borat mineralleri tədqiq edən fransız və ingilis kimyacılarına aid olsa da, elementin təmiz bir nümunəsinin 1909-cu ilə qədər istehsal olunmadığı düşünülür.
Bor mineralları (tez-tez boratlar adlandırılır), ancaq insanlar tərəfindən əsrlər boyu istifadə edilmişdir. Boraxdan (təbii olaraq meydana gələn natrium boratdan) ilk istifadə edilən istifadə, ərəb qızılciyərləri tərəfindən 8-ci əsrdə qızıl və gümüşü təmizləmək üçün maye kimi tətbiq edilmişdir.
3-cü və 10-cu əsrlərdən etibarən yaşayan Çin keramika şablonlar da təbii olaraq meydana gələn mürəkkəbdən istifadə etmək üçün göstərilmişdir.
Borun müasir istifadəsi
1800-cü illərin sonlarında termal stabil borosilikat şüşə ixtirası borat mineralleri üçün yeni bir tələb qaynağı təmin etmişdir. Bu texnologiyadan istifadə edərək, Corning Glass Works 1915-ci ildə Pyrex şüşə qablar təqdim etdi.
Müharibədən sonrakı illərdə Bor üçün ərizə artan sənaye sahələrini əhatə etmişdir. Boron nitridi Yapon kosmetikasında istifadə edilməyə başlandı və 1951-ci ildə Bor Elyafı üçün bir istehsal üsulu hazırlandı. Bu dövrdə on-line olaraq gələn ilk nüvə reaktorları da borundan istifadə edərək, nəzarət çubuqlarında istifadə etdi.
1986-cı ildə Çernobıl nüvə fəlakətinin dərhal sonra reaktorda 40 ton bor borusu birləşmələri radionuklidin buraxılmasına nəzarət etmək üçün atıldı.
1980-ci illərin əvvəllərində yüksək qüvvətli daimi nadir torpaq maqnitlərinin inkişafı elə element üçün böyük bir yeni bazar yaratdı.
Hər il elektrikli avtomobillərdən qulaqlıqlara qədər istifadə etmək üçün hər il 70 metrik ton neodimiyum-demir-bor (NdFeB) maqnit istehsal olunur.
1990-cı illərin sonlarında, bor borusu polad, təhlükəsizlik çubukları kimi struktur komponentlərini gücləndirmək üçün avtomobillərdə istifadə edilməyə başladı.
Bor istehsalı
Yerin qabığında 200-dən çox müxtəlif borata minerallığı var, baxmayaraq ki, boru və borun birləşmələrinin ticari hasilatının 90% -dən çoxunu təşkil edir: tinkal, kernite, kolemanit və uleksit.
Borun tozunun nisbətən təmiz bir formasını yaratmaq üçün, mineralda mövcud olan bor oksidi magnezium və ya alüminium maye ilə isidilir. Azaldılması təxminən 92 faizlik təmiz element boru tozu istehsal edir.
Saf Bor, boron halidlərinin hidrogen ilə 1500 C-dən (2732 F) daha yüksək temperaturda azaldılması yolu ilə istehsal edilə bilər.
Yarımkeçiricilərdə istifadə üçün tələb olunan yüksək təmizli bor, zibil əriməsi və ya Czolchralski üsulu ilə yüksək temperaturda diborani və artan tək kristalların ayrılması yolu ilə edilə bilər.
Bor üçün müraciət
Hər il altı milyon tondan çox bor borusu olan mineraller qazılırsa, bunların böyük əksəriyyəti boratik asit və bor oksid kimi borat duzları kimi istifadə olunur, çox az elemental bora çevrilir. Əslində hər il təxminən 15 metrik ton element boru istehlak olunur.
Bor və borun birləşmələrinin istifadəsi genişdir. Bəziləri, elementin müxtəlif formalarda elementdən 300-dən çox müxtəlif son istifadə etdiyini təxmin edirlər.
Beş əsas istifadə olunur:
- Şüşə (məsələn, termal olaraq sabit borosilikat şüşəsi)
- Keramika (məsələn, kafel şüşələri)
- Kənd təsərrüfatı (məsələn, maye gübrələrdə borik turşusu).
- Deterjanlar (məsələn, yuyucu deterjanda sodyum perborat)
- Bleaching (məsələn, ev və sənaye ləkə təmizləyiciləri)
Bor Metallurgical Proqramlar
Metal borunun çox az istifadəsinə baxmayaraq, element bir sıra metalurji tətbiqlərində yüksək qiymətləndirilir. Dəmirlə əlaqəli olduğu kimi karbon və digər çirkləri aradan qaldırmaqla, borun yalnız bir neçə hissəyə polad əlavə edilərək orta qüvvətli poladdan dörd dəfə güclü ola bilər.
Elementin metal oksid filmi çıxarmaq və çıxarmaq qabiliyyəti də qaynaq axını üçün idealdır. Bor trikloridi eritilmiş metaldən nitrid, karbid və oksidi çıxarır. Nəticədə bor trikloridi alüminium, maqnezium, sink və mis ərintilərində istifadə olunur.
Toz metalurjiyasında metal boridlərin olması iletkenlik və mexaniki qüvvəni artırır. Qara məhsullarda onların mövcudluğu korroziya müqavimətini və sərtliyini artırır, jet çərçivələrində istifadə edilən titan ərintiləri və turbin parçaları borudlar mexaniki qüvvəni artırır.
Nəmləndirici elementin volfram telinə yerləşdirilməsi yolu ilə hazırlanan bor boruları aerokosmik tətbiqlərdə, eləcə də golf klublarında və yüksək gərginlikli tape üçün istifadə olunan güclü, yüngül struktur materialdır.
Borun NdFeB mıknatısına daxil edilməsi külək turbinləri, elektrik mühərrikləri və elektronikanın geniş spektrində istifadə olunan yüksək qüvvətli daimi maqnitlərin funksiyası üçün vacibdir.
Boronun neytron əmələ gətirmə qabiliyyəti nüvə nəzarət çubuqları, radiasiya qalxanları və neytron detektorlarında istifadə etməyə imkan verir.
Nəhayət, bor karbür, üçüncü ən çox bilinən maddə, müxtəlif zirehlərin və bulletproof yeleklərin, habelə aşındırıcıların və aşınma hissələrinin istehsalı üçün istifadə olunur.
Mənbələr:
Chemicool. Boron
URL: http://www.chemicool.com/elements/boron.html
USGS. Mineraller Məlumatı. Boron
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/boron/