|
عمومی |
نام, علامت اختصاری, شماره | Boron, B, 5 |
گروه شیمیایی | شبه فلز |
گروه, تناوب, بلوک | 13 «IIIA), 2 , p |
جرم حجمی, سختی | 2460 kg/m3, 9.3 |
رنگ | سیاه
|
خواص اتمی |
وزن اتمی | 10.811 amu |
شعاع اتمی (calc.) | 85 (87)pm |
شعاع کووالانسی | 82 pm |
شعاع وندروالس | اطلاعات موجود نیست |
ساختار الکترونی | He]2s22p1] |
-e بازای هر سطح انرژی | 2, 5 |
درجه اکسیداسیون «اکسید) | 3 «اسید ملایم) |
ساختار کریستالی | رومبوهدرال |
خواص فیزیکی |
حالت ماده | جامد غیرمغناطیسی) |
نقطه ذوب | 2349 K (3769 °F) |
نقطه جوش | 4200 K (7101 °F) |
حجم مولی | 4.39 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول |
گرمای تبخیر | 489.7 kJ/mol |
گرمای هم جوشی | 50.2 kJ/mol |
فشار بخار | 0.348 Pa at 2573 K |
سرعت صوت | 16200 m/s at 293.15 K |
متفرقه |
الکترونگاتیویته | 2.04 «درجه پائولینگ) |
ظرفیت گرمایی ویژه | 1026 J/«kg*K) |
رسنائی الکتریکی | 1.0 10-4/m اهم |
رسانائی گرمایی | 27.4 W/«m*K) |
1st پتانسیل یونیزاسیون | 800.6 kJ/mol |
2nd پتانسیل یونیزاسیون | 2427.1 kJ/mol |
3rd پتانسیل یونیزاسیون | 3659.7 kJ/mol |
4th پتانسیل یونیزاسیون | 25025.8 kJ/mol |
5th پتانسیل یونیزاسیون | 32826.7 kJ/mol |
پایدارترین ایزوتوپها |
|
واحدهای SI& STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد. |
|
بورون(بور)
عنصر شیمیایی است که در
جدول تناوبی دارای نشان B و
عدد اتمی 5 می باشد.این عنصر
شبه فلز سه ظرفیتی به مقدار فراوان در سنگ معدن
بوره (borax) وجود دارد.این عنصر به دو شکل
«ایزوتوپ) یافت می شود: بورون خیر بلورین که بصورت پودر قهوه ای رنگ و بورون فلزی که سیاه رنگ است.نوع فلزی آن سخت بوده ( 3/9 در مقیاس Mohs) که رسانای خوبی در حرارت اطاق نمی باشد. بورون هرگز بصورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود.
خصوصیات قابل توجه
بورون کمبود
الکترون داشته و دارای یک
اربیتالp آزاد است. ترکیبات بورون رفتاری همانند
لوئیس اسیدها دارند و به سرعت ، جهت ارضا میل بورون به جذب الکترون به گونه های دارای الکترون زیاد می چسبند.
ازویژگیهای ظاهری این عنصر گسیل اشعه
مادون قرمز است.در حرارتهای استاندارد بورون رسانای الکتریکی ضعیفی است اما در حرارت بالا خاصیت هدایت الکتریکی خوبی دارد.
خاصیت کشش پذیری بورون از تمامی عناصر شناخته شده بیشتر است.
از
نیترید بورون می توان درساخت موادی به سختی
الماس استفاده نمود.از این نیترید بعنوان عایق استفاده می گردد اما خاصیت هدایت حرارتی شبیه یک
فلز دارد.این عنصر همچنین دارای خاصیت روان کننده مثل
گرافیت است. بورون مانند
کربن دارای توانایی ایجاد شبکه های مولکولی با
پیوند کووالانسی است.
کاربردها
مهمترین ترکیب بورون از نظر اقتصادی تترابورات سدیم
«Na2B4
O))7 5H2((O) یا
بوراکس است که به میزان بسیار زیادی در ساخت عایقهای
فایبر گلاسی وسفید کننده پربورات سدیم بکار می رود.سایر کاربردها:
- بورون غیر بلورین به سبب رنگ سبز مخصوصی که دارد در فشفشه های نورافشان بکار می رود.
- اسید بوریک ترکیب مهمی است که در محصولات پارچه ای مورد استفاده قرار می گیرد.
- ترکیبات بورون دردر ترکیبات آلی و تولید شیشه های borosilicate کاربرد وسیعی دارند.
- سایر ترکیبات بعنوان نگهدارنده های چوب مورد استفاده قرار می گیرند و ویژگی خاصی که در این مورد دیده می شود درجه پایین سمی بودن آنها است.
- بورون- 10به عنوان سپری در برابر تشعشعات و نوترون یاب در کنترل رآکتورهای اتمی بکار گرفته می شود.
- مفتولهای بورون موادی سبک و بسیار مقاوم هستند و عمدتا" در سازه های پیشرفته هوا-فضا کاربرد دارند.
مطالعه بر روی ترکیبات بورون در حال انجام است تا از آنها در مواردگسترده دیگری از جمله غشاهای نفوذ پذیر قند ، دریافتگرهای
کربوهیدرات و
bioconjugates استفاده شود.
مطالعه بر روی کاربردهای دارویی نیز در حال انجام است از جمله درمان با جذب
نوترون بورون و تولید
دارو.سایر ترکیبات بورون نیز نوید بخش معالجه ورم مفاصل (آرتروز) هستند.
تاریخچه
ترکیبات بورون ( از ریشه
عربی Buraqو
فارسی بوره) هزاران سال پیش شناخته شده اند.در یونان باستان ، وابسته به سنگ معدنی به نام
natron بود که علاوه بر سایر نمکهای معمول ، حاوی بورات نیز بود.لعابهای بوراکس درچین ،از 300 بعد از میلاد بکار می رفته و در روم باستان نیز از ترکیبات بورون در تولید شِشه استفاده می شده است.
Sir
Humphrt Davy,
Gay-LussacوL.
J.Thenard در سال 1808 این عنصر را با درصد خلوص 50 جدا کردند.آنها این ماده را بعنوان یک عنصر نپذیرفتند.در ســا ل1824
Jٱٱ Jacob Berzelius بورون را بعنوان یک عنصرشناسایی کرد.W.Weintraub شیمیدان آمریکایی اولین کسی بود که سال 1909 موفق به تولید بورون خالص شد.
پیدایش
آمریکا و
ترکیه بزرگترین تولیدکنندگان بورون هستند.این عنصر در طبیعت به صورت اصلی خود یافت نمی شود بلکه بصورت ترکیب در
بوراکس،
اسید بوریک ،
بورات کلسیم ،
کرنیت ،
ulexite و
بوراتس وجود دارد.بوریک اسید گاهی در آب چشمه های
آتشفشانی یافت می شود. Ulexite نوعی
کانی است که بطور طبیعی خصوصیات
فیبرهای نوری را دارا می باشد.
از نظر اقتصادی منابع مهم آن ، سنگ معدن راسوریت
اوره (kernite) و تینکال( سنگ معدن باروکس) است که هر دوی آنها در
صحرای موهاوی در
کالیفرنیا وجود دارند( در این محل باروکس مهمترین منبع است).
ترکیه محل دیگری است که میزان بسیار زیادی از این عنصر در آن وجود دارد.
بورون خالص به آسانی تهیه نمی شود.ابتدایی روش برای تهیه آن ، کاهش اکسید بور با فلزاتی چون منیزیوم یا آلومینیوم بود.اما این محصول تقریبا" همیشه با بورید فلزات آلوده می شد.(با این وجود این واکنش بسیار چشمگیر است)بورون خالص را می توان با کاهش hologenide های بورون ناپایدار بوسیله هیدروژن و در حرارت بالا تهیه نمود.
در سال 1997 بورون بلورین ( خلوص 99%) هر
گرم 5
دلار و نوع بی شکل آن هر گرم 2 دلار قیمت داشت.
ایزوتوپها
بورون دارای دو
ایزوتوپ طبیعی پایدار اسB-11 (1/80%) و B-10(9/19%).نتایج بسیار متفاوت در رشته وسیعی از11 δB-، آنرا در آبهای طبیعی بین 16- تا 59+ برآورد می کند.(؟)شکنش ایزوتوپی بورون بوسیله واکنشهای تبادلی گونه های بورون (B
«OH3 و B(OH4) کنترل می شود.همچنین ایزوتوپهای بورون در خلال
تبلور معدنی ، در طی تغییرات فازی H2O nv سیستمهای
آب گرمایی( hydrothermal) و دگرگونی آب گرمائی
سنگ شکنش می یابند.این تاثیر آخری (ترجیحا خروج گونه یون
10B(OH)
4 ) احتمالا" باعث غلظت بالای
11B در آب دریا به نسبت پوسته های
اقیانوسی و
قاره ای است.
هشدارها
بورون عنصری و بوراتها
سمی نیستند لذا هنگام سروکار با آنها نیاز به ملاحظات خاصی نیست.بعضی از ترکیبات هیدروژن –بورون سمی هستند که هنگام کار با آنها نیاز به توجهات ویژه ای می باشد.
همچنین ببینید:
کمبود بروم
مرجع
اتصالات خارجی