Элементтің ашылу тарихы[өңдеу | қайнарын қарау]
Алғаш рет алынды 1808 жылы француз химик Ж. Гей-Люссаком және Л. Тенаром нагреванием борного ангидрид B2O3 металл калиймен. Бірнеше айдан кейін бор алды. Х. Дэви электролизімен балқытылған B2O3.

Элемент атауы болды арабша сөздер бурак (араб. بورق) немесе парсы бурах (перс. بوره)[5] пайдаланылған үшін белгілер буры[6].

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Орташа мазмұны бор жер қыртысында 4 г/т. бұл белгілі шамамен 100 меншікті минералдар бор; “бөтен” минералдар ол дерлік кездеспейді. Бұл, ең алдымен, кешенді аниондарды бор (ал мұндай түрде ол көптеген минералдар) жоқ жеткілікті таралған жоқ. Барлық дерлік минералдар бор байланысты оттегімен, ал топ құрамында фтор бар қосылыстар мүлде саны шамалы. Қарапайым бор табиғатта кездеспейді. Ол көптеген қосылыстар және кең таралған, әсіресе шағын шоғырлануы; түрінде боросиликатов және бораттар, сондай-ақ түрінде изоморфной қоспа минералдар құрамына кіреді көптеген атқылама және шөгінді жыныстар. Бор белгілі мұнай және теңіз суларында (теңіз суында 4,6 мг/л[7]), суларда тұзды көлдер, ыстық көздері мен балшық вулкандардың.

Негізгі минералды нысандары бор:

Боросиликаты: датолит CaBSiO4OH, данбурит CaB2Si2O8
Бораттар: бура Na2B4O7·10H2O, ашарит MgBO2(OH), гидроборацит (Ca, Mg)B6O11·6H2O, иниоит Ca2B6O11·13H2O, калиборит KMg2B11O19·9H2O.
Сондай-ақ, оның бірнеше түрлері кен орындарының бор:
Үлгісі датолита. Дальнегорское боросиликатное кен орны
Кен бораттар ” магнезиалды скарнах:
людвигитовые және людвигито-магнетит кені;
котоитовые кенді доломитовых мраморах және кальцифирах;
ашаритовые және ашарито-магнетит кені.
Кен боросиликатов қр әк скарнах (датолитовые және данбуритовые кендер);
Кен боросиликатов ” грейзенах, қайталама кварцитах және гидротермальных жилах (турмалинді концентрациясы);
Силурдың-шөгінді:
бор кендері, кейінге қалдырылған азық-жанартау қызметі;
переотложенные боратовые кенді көл шөгу;
погребенные шөгінді боратовые кендері.
Галогенно-шөгінді кен орындар:
кен бораттар ” галогенных шөгу;
кен бораттар гипс шляпе үстіндегі тұзды қайнар күмбезді.
Ең ірі кен орны Ресейде орналасқан Дальнегорске (Приморье). Ол боросиликатному түрі. Осы бір жинақы кен орнында шоғырланған кемінде 3 % барлық әлемдік қордың бор. Қолданыстағы кезінде кен орнында тау-химия кәсіпорнында шығарылады боросодержащая өнім қанағаттандыратын отандық өнеркәсіптің қажеттілігін. Бұл ретте өнімдердің 75% – ы экспортқа Корея, Жапония және Қытай[дереккөзі көрсетілмеген 1607 күн].

Алу[היום-מחר
Ең таза бор алады пиролизом бороводородов. Мұндай бор өндіру үшін пайдаланылады жартылай өткізгіш материалдардың және жұқа химиялық синтезов.
{\displaystyle {\mathsf {B_{2}H_{6}\ {\xrightarrow {\ t\ }}\ 2B+3H_{2}}}} {\mathsf {B_{2}H_{6}\ {\xrightarrow {\ t\ }}\ 2B+3H_{2}}}
Әдісі металлотермии (көбінесе қалпына келтіру магний немесе натриймен):
{\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+3Mg\longrightarrow 3MgO+2B}}} {\mathsf {B_{2}O_{3}+3Mg\longrightarrow 3MgO+2B}}
{\displaystyle {\mathsf {KBF_{4}+3Na\longrightarrow 3NaF+KF+B}}} {\mathsf {KBF_{4}+3Na\longrightarrow 3NaF+KF+B}}
Термиялық ыдырауы буларының бромиді бор бір лебі (1000-1200 °C) вольфрам сымға қатысуымен сутегі (әдісі Ван-Аркеля):
{\displaystyle {\mathsf {2BBr_{3}+3H_{2}{\xrightarrow {\ W\ }}\ 2B+6HBr}}} {\mathsf {2BBr_{3}+3H_{2}{\xrightarrow {\ W\ }}\ 2B+6HBr}}
Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]

Қима түсіру нейтрондар изотоптарымен 10В (жоғарғы қисық) және 11В (төменгі қисық).
Өте қатты зат (жол береді ғана алмазу, нитриду бор (боразону), карбиду бор, қорыту бор-көміртек-кремний, карбиду скандий-титан). Ие хрупкостью және полупроводниковыми қасиеттері (широкозонный заңнамада).

У бор — ең жоғары беріктік шегі үзілуге 5,7 ГПа.

Изотоптар бор[היום-מחר
Толық мақаласы: Изотоптар бор
Табиғатта бор орналасқан түріндегі екі изотоптардың 10В (19,8 %) және 11В (80,2 %)[8][9].

10В өте жоғары қармау қимасы жылу нейтрондардың тең 3837 барн (көпшілігі үшін нуклидов бұл қимасы жақын бірліктер немесе үлестеріне барна), әрі басып алу кезінде нейтронның түзілетін екі нерадиоактивных ядро (альфа-бәрі және литий-7), өте тез тормозящиеся ортасында, ал өткізбелі радиация (гамма-кванты) – бұл жоқ, айырмашылығы ұқсас реакциялар басып нейтрондар басқа нуклидами:

10B + n → 11B* → α + 7Li + 2,31 МэВ.
Сондықтан 10В құрамында бор қышқылы мен басқа да химиялық қосылыстар қолданылады атом реакторларында реттеу үшін реактивтілігінің, сондай-ақ биологиялық қорғау жылу нейтрондардың. Сонымен қатар, бор қолданылады нейтрон-захватной қатерлі ісігінің терапия.

Басқа екі тұрақты, белгілі тағы 12 радиоактивті изотоптар бор, оның ішінде ең долгоживущим болып табылады 8В жартылай ыдырау кезеңі 0,77 с.

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]

Иондары бор боялады жалын жасыл түспен
Көптеген физикалық және химиялық қасиеттері бойынша неметалл бор ескертеді кремний.

Химиялық бор өте инертен және бөлме температурасында өзара іс-қимыл жасайды тек фтор:

{\displaystyle {\mathsf {2B+3F_{2}\longrightarrow 2BF_{3}\uparrow }}} {\mathsf {2B+3F_{2}\longrightarrow 2BF_{3}\uparrow }}
Қыздырғанда бор жүргізуден басқа галогенами білімі бар тригалогенидов, азотпен нитрид түзеді бор BN, фосформен — фосфид BP, көміртегімен — әр түрлі құрамдағы карбидтер (B4C, B12C3, B13C2). Қыздырғанда оттек атмосферасында немесе ауада бор тарифтік үлкен бөлумен жылу құрылады оксиді B2O3:

{\displaystyle {\mathsf {4B+3O_{2}\longrightarrow 2B_{2}O_{3}}}} {\mathsf {4B+3O_{2}\longrightarrow 2B_{2}O_{3}}}
Сутегімен бор тікелей өзара іс-қимыл жасайды, дегенмен белгілі өте үлкен саны бороводородов (боранов) әртүрлі құрамды өңдеу кезінде алынатын боридов сілтілік немесе сілтілі жер металдар қышқылы:

{\displaystyle {\mathsf {Mg_{3}B_{2}+6HCl\longrightarrow B_{2}H_{6}\uparrow +3MgCl_{2}}}} {\mathsf {Mg_{3}B_{2}+6HCl\longrightarrow B_{2}H_{6}\uparrow +3MgCl_{2}}}
Қатты қыздыру бор танытады қалпына келтіру қасиеті. Ол қабілетті, мысалы, қалпына келтіру кремний немесе фосфорды олардың оксидтерінің:

{\displaystyle {\mathsf {3SiO_{2}+4B\longrightarrow 3Si+2B_{2}O_{3}}}} {\mathsf {3SiO_{2}+4B\longrightarrow 3Si+2B_{2}O_{3}}}
{\displaystyle {\mathsf {3P_{2}O_{5}+10B\longrightarrow 5B_{2}O_{3}+6P}}} {\mathsf {3P_{2}O_{5}+10B\longrightarrow 5B_{2}O_{3}+6P}}
Осы қасиеті бор түсіндіруге болады өте жоғары беріктігі химиялық байланыстар оксиде бор B2O3.

Болмаған жағдайда тотықтырғыш бор әсеріне төзімді ерітінділер сілті. Ыстық азот, күкірт қышқылдар мен патшалық арақ бор ериді білімі бар бор қышқылы H3BO3.

Бор оксиді B2O3 — типтік қышқыл тотығы. Ол қалай жауап сумен білімі бар бор қышқылы:

{\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+3H_{2}O\longrightarrow 2H_{3}BO_{3}}}} {\mathsf {B_{2}O_{3}+3H_{2}O\longrightarrow 2H_{3}BO_{3}}}
Өзара іс-қимыл кезінде бор қышқылының бабына сілтілермен туындайды тұз емес, ең бор қышқылы — бораттар (құрамында анион BO33−), ал тетрабораты, мысалы:

{\displaystyle {\mathsf {4H_{3}BO_{3}+2NaOH\longrightarrow Na_{2}B_{4}O_{7}+7H_{2}O}}} {\mathsf {4H_{3}BO_{3}+2NaOH\longrightarrow Na_{2}B_{4}O_{7}+7H_{2}O}}
2014 ж. зерттеушілер Германиядан алынды бис(диазаборолил) бериллий, онда атомдар бериллий және бор құрайды двухцентровую двухэлектронную байланыс (2с-2e), алғаш рет алынған және нехарактерную үшін көрші элементтердің Периодтық кесте[10][11].

Қолдану[היום-מחר
Қарапайым бор[היום-מחר
Бор (талшықтар) қызмет етеді упрочняющим зат көптеген композициялық материалдар.

Сондай-ақ, бор жиі пайдаланады электроникада ретінде акцепторной қоспалар үшін өзгертулер типті өткізгіштігі кремний.

Бор қолданылады металлургияда ретінде микролегирующего элементтің едәуір арттыратын прокаливаемость болаттан жасалған.

Бор қолданылады және медицинада кезінде бор-нейтронозахватной терапия (тәсілі сайлау зақымдануы жасушалардың қатерлі ісіктерінің)[12].

Бор қосылыстары[өңдеу | қайнарын қарау]
Карбиді бор қолданылады жинақы түрде дайындау үшін газодинамических мойынтіректерді.

Пербораты / пероксобораты (құрамында ион [B2(O2)2(OH)4]2−) ретінде қолданылады тотықтырғыш агенттері. Техникалық өнім құрамында дейін 10,4 % “белсенді оттегі”, олардың негізінде жүргізеді ағартқыштар, құрамында хлор (“персиль”, “персоль” және т. б.).

Жеке сондай-ақ, тұр деп көрсету қорытпалар бор-көміртек-кремний-өрісі өте жоғары қаттылығы және қабілетті деген кез келген әрлеу материал (басқа алмаз, нитрида бор бойынша микротвердости), сондай-ақ құны мен тиімділігін тегістеу (экономикалық) жоғары барлық белгілі адамзатқа абразивті материалдар.

Сплав бор с магнием (диборид магния MgB2) ие, қазіргі уақытта рекордтық жоғары сыни температурасы көшу сверхпроводящее жағдайы арасында сверхпроводников бірінші текті[13]. Пайда болуы салық ынталандырды үлкен өсуі бойынша жұмыстарды осы тақырыпқа байланысты[14].

Бор қышқылы (B(OH)3) кеңінен қолданылады атом энергетикасы ретінде жұтқыштарды нейтрондар ядролық реакторларда ВВЭР типті (PWR) “жылу” (“баяу”) нейтронды. Арқасында нейтрондық-физикалық сипаттамаларына және мүмкіндігі растворяться суда қолдану бор қышқылының мүмкін етеді бірқалыпты (сатылы) қуатты реттеу-ядролық реактордың өзгерту арқылы оның концентрациясының теплоносителе — деп аталатын “борное реттеу”.

Нитрид бор, белсендірілген көміртегімен болып табылады люминофором-бабына свечением жылғы көк дейін сары түсті әсерінен ультракүлгін. Ие, өзіндік фосфоресценцией қараңғыда және белсендірілген органикалық заттармен қыздыру кезінде 1000-ға дейін °C.