შეხედეთ ნახევრად ლითონის ბორის
ბორტონი არის ძალიან მძიმე და სითბოს მდგრადი ნახევრად ლითონი, რომელიც შეიძლება მოიძებნოს მრავალფეროვანი ფორმები და ფართოდ გამოიყენება ნაერთებში, რათა ყველაფერი გააკეთონ bleaches და glass from ნახევარგამტარი და სასოფლო-სამეურნეო სასუქები.
ბორის თვისებებია:
- ატომური სიმბოლო: ბ
- ატომური ნომერი: 5
- კატეგორია: Metalloid
- სიმკვრივე: 2.08 გ / სმ 3
- დნობის წერტილი: 3769 F (2076 C)
- დუღილის წერტილი: 7101 F (3927 C)
- მოჰის სიმტკიცე: ~ 9.5
ბორრონის მახასიათებლები
Elemental boron არის allotropic ნახევრად ლითონის, რაც იმას ნიშნავს, რომ ელემენტს შეიძლება არსებობდეს სხვადასხვა ფორმით, თითოეული თავისი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. ასევე, ისევე როგორც სხვა ნახევრად ლითონებს (ან მეტალუიდებს), ზოგი ბორანის თვისებები მეტალურ ხასიათს ატარებს, ხოლო სხვა უფრო მეტნაირია ლითონებთან.
მაღალი სისუფთავე ბორინი ანამორფული მუქი ყავისფერია, როგორც შავი ფხვნილი ან მუქი, ლურჯი და მკვეთრი კრისტალური ლითონი.
უკიდურესად მძიმე და სუსტი მდგრადია, ბორია დაბალი ტემპერატურის ელექტროენერგიის ცუდი დირიჟორია, მაგრამ ეს ცვლილებები ტემპერატურის ზრდას. მიუხედავად იმისა, რომ კრისტალური ბორი ძალიან მდგრადია და არა რეაქტიული მჟავებით, ამორფული ვერსია ნელა oxidizes ჰაერში და შეუძლია რეაგირება ძალადობრივად მჟავა.
კრისტალური ფორმით, ბორი არის ყველა ელემენტის მეორე უმძიმესი (მხოლოდ ნახშირბადის მისი ბრილიანტის სახით) და აქვს ერთ-ერთი ყველაზე მაღალი ტემპერატურა. მსგავსი ნახშირბადის, რისთვისაც ადრეული მკვლევარები ხშირად სუნიან ელემენტს, ბორიონი ქმნის სტაბილური კოვალენტურ ობლიგაციებს, რომლებიც ძნელია იზოლირება.
ელემენტის ნომერი ხუთი ასევე აქვს ნეიტრონების დიდი რაოდენობით აღიქვას, რაც იდეალური მასალის ბირთვული კონტროლის წნევისათვის.
უკანასკნელმა კვლევამ აჩვენა, რომ როდესაც სუპერ-გაცივებული, ბორიონი ქმნის საერთოდ განსხვავებულ ატომურ სტრუქტურას, რომელიც საშუალებას იძლევა იმოქმედოს როგორც ზეგამტარი.
ბორის ისტორია
მიუხედავად იმისა, რომ ბორინის აღმოჩენაც მე -19 საუკუნის დასაწყისში ბაროტის მინერალების კვლევისას ფრანგულ და ინგლისურ ქიმიკოსებს მიეკუთვნება, ითვლება, რომ ელემენტის სუფთა ნიმუში არ იყო წარმოებული 1909 წლამდე.
ბორის წიაღისეულის (ხშირად მოხსენიებული, როგორც ბორატები), თუმცა უკვე გამოყენებული იქნა ადამიანები საუკუნეების განმავლობაში. ბორიქსის (ბუნებრივი ნატრიუმის ბორატის) პირველი ჩაწერილი გამოყენება იყო არაბული მეომრების მიერ, რომლებმაც მე -8 საუკუნეში ოქროს და ვერცხლის გაწმენდის ნაერთად გამოიყენეს.
ჭიქები ჩინური კერამიკის შესახებ, რომლებიც დათარიღებულია მე -3 და მე -10 საუკუნეებში, ასევე ნაჩვენებია, რომ ბუნებრივად ხდება ნაერთის გამოყენება.
თანამედროვე გამოყენების ბორის
1800-იანი წლების ბოლოს თერმულად სტაბილური ბორისტოლეტური შუშის გამოგონება წარმოადგენდა ბორატის მინერალების მოთხოვნის ახალ წყაროს. ამ ტექნოლოგიის გამოყენება, Corning Glass Works- მა 1915 წელს Pyrex glass cookware გააცნო.
ომის შემდგომ წლებში ბერონის განაცხადებმა გაიზარდა მრეწველობის მუდმივი ფართო სპექტრი. ბორის ნიტრიდი გამოყენებულ იქნა იაპონურ კოსმეტოლოგიაში, ხოლო 1951 წელს ბერონის ბოჭკოების წარმოების მეთოდი შეიქმნა. ამ პერიოდში ბირთვული რეაქტორები, რომლებმაც მოახერხეს ბორის გამოყენება, ასევე გამოიყენეს კონტროლი წნევის ქვეშ.
1986 წელს ჩერნობილის ბირთვული კატასტროფის შემდეგ დაუყოვნებლივ გამოიყო 40 ტონა ბორის ნაერთები რეაქტორით, რათა დაეხმარებოდა რადიონუკლიდის გათავისუფლებას.
1980-იანი წლების დასაწყისში, მაღალი სიმტკიცის მუდმივი იშვიათი დედამიწის მაგნიტების განვითარებამ კიდევ უფრო შექმნა ახალი ელემენტის შექმნა.
ყოველწლიურად იწარმოება 70 მეტრი ტონა ნეოდიმი-რკინის ბორის (მაგ.
1990-იანი წლების ბოლოს, ბორიონმა დაიწყო ავტომობილების გამოყენება სტრუქტურული კომპონენტების გაძლიერებისთვის, როგორიცაა უსაფრთხოების ბარები.
ბორის წარმოება
მიუხედავად იმისა, რომ 200-ზე მეტი სხვადასხვა სახის ბორატის მინერალები დედამიწის ქერქშია, ბორის და ბორის კომპონენტების კომერციულ მოპოვების 90 პროცენტზე მეტია: თინკალი, კერნიტი, კოლემანიტი და ლებეზიტი.
ბორის ფხვნილის შედარებით სუფთა ფორმის წარმოება, მინერალური მოპოვების ბორის ოქსიდი, მაგნიუმის ან ალუმინის ნაკადით მოისმენს. შემცირება აწარმოებს ელემენტარული ბორის ფხვნილს, რომელიც დაახლოებით 92% სუფთაა.
Pure boron შეიძლება წარმოიქმნას შემდგომი შემცირების ბორის halides წყალბადის დროს ტემპერატურა 1500 C (2732 F).
მაღალი სისუფთავის ბორი, რომელიც საჭიროა ნახევარგამტარების გამოყენებაზე, შეიძლება გაკეთდეს მაღალი ტემპერატურის დიბორანზე და იზრდება ცალკეული კრისტალები ზონაში დნობის ან Czolchralski მეთოდით.
აპლიკაციები ბორისთვის
მიუხედავად იმისა, რომ ყოველწლიურად 6 მილიონი ტონა ბორის შემცველი მინერალი დანაღმულია, დიდი უმრავლესობა მოიხმარენ ბორიტას მარილებს, როგორიცაა ბორის მჟავა და ბერონი ოქსიდი, ძალიან ცოტა ხასიათს ატარებს ელემენტარული ბორისთვის. სინამდვილეში, ყოველწლიურად მოხმარდება მხოლოდ 15 მეტრულ ტონს.
ბორინისა და ბორის ნაერთების გამოყენების სიგანე ძალიან ფართოა. ზოგიერთი შეაფასა, რომ არსებობს სხვადასხვა ფორმით სხვადასხვა ელემენტის 300-ზე მეტი საბოლოო გამოყენება.
ხუთი ძირითადი მიზნებია:
- შუშა (მაგალითად, თერმულად სტაბილური ბორისებრი მინა)
- კერამიკა (მაგალითად, ფილა ჭიქები)
- სოფლის მეურნეობა (მაგ., ბორი მჟავა თხევადი სასუქებით).
- სარეცხი საშუალებები (მაგალითად, ნატრიუმის პერფორატი სამრეცხაო სარეცხი საშუალებით)
- Bleaches (მაგალითად, საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო stain removers)
ბორის მეტალურგიული პროგრამები
მიუხედავად იმისა, რომ მეტალის ბორანი ძალიან მცირეა, ელემენტმა მეტალურგიული აპლიკაციების რაოდენობამ მაღალი შეფასება მისცა. მოპოვების ნახშირბადის და სხვა მინარევებისაგან, როგორც ეს ობლიგაციები რკინის, პატარა რაოდენობით boron მხოლოდ რამდენიმე ნაწილები თითო მილიონი დაემატა ფოლადის შეუძლია მას ოთხჯერ ძლიერია, ვიდრე საშუალო მაღალი ძალა ფოლადი.
ელემენტის უნარი დაითხოვოს და ამოიღონ ლითონის ოქსიდი ფილმი ასევე ხდის იდეალური შედუღების fluxes. ბორის ტრიქლორიდი ხსნის ნიტრიდებს, კარბიდებს და ოქსიდს ლითონისგან. შედეგად, ბორინის ტრიქლორიდი გამოიყენება ალუმინის, მაგნიუმის, თუთიის და სპილენძის შენადნობების შესაქმნელად.
ფხვნილის მეტალურგიაში, ლითონის ბორდიურების არსებობა ზრდის გამტარობას და მექანიკურ ძალას. ფეროვან პროდუქტებში მათი არსებობა ზრდის კოროზიის წინააღმდეგობას და სიბრტყეებს, ხოლო ტიტანის შენადნობებში გამოყენებულია გამანადგურებლებსა და ტურბინის ნაწილებში და აძლიერებს მექანიკურ ძალას.
ბოტანიკური ბოჭკოები, რომლებიც მზადდება ჰიდრიდის ელემენტის ვოლფრენის მავთულის შესანახად, ძლიერი, მსუბუქი სტრუქტურული მასალაა კოსმოსური აპლიკაციების გამოყენებისათვის, ასევე გოლფ კლუბებისა და მაღალ-გამჭვირვალე ფირები.
ბორონის ჩართვა NdFeB magnet- ში კრიტიკულია მაღალი სიძლიერის მუდმივი მაგნიტების ფუნქციისთვის, რომლებიც გამოიყენება ქარის ტურბინებზე, ელექტროძრავებსა და ელექტრონიკის ფართო სპექტრში.
ბორონის პროლიკურობა ნეიტრონების შთანთქმის მიმართ საშუალებას იძლევა გამოიყენოს ბირთვული კონტროლის წნელები, რადიაციული ფარები და ნეიტრონების დეტექტორები.
საბოლოოდ, ბორის კარბიდი, მესამე ყველაზე მკაცრი ცნობილი ნივთიერება, გამოიყენება სხვადასხვა ჯავშანტექნიკისა და ტყვიაგაუმტარი ჟირების წარმოებაში, აგრეთვე აბრაზივით და აცვიათ ნაწილებით.
წყაროები:
ქიმიკოლი. ბორტონი
URL: http://www.chemicool.com/elements/boron.html
USGS. მინერალების ინფორმაცია. ბორტონი
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/boron/