Від курчати до людини. Зазвичай кажуть: — Від мавпи. Але, йдеться 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.

З'ясувалося, що бір – елемент, що підтримує щільність кісткової тканини.

До того ж, речовина утримує в нормі вироблення, як чоловічого, так і жіночого гормону, тобто естрогену та 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-м 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 характерна молекулярна будова, проте , і п'ята 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 оболонках атома 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» п'ята речовина і до. Щоправда, освічений бороводень нестабільний.

А от оксиди борустійкі. Виходять останні, зазвичай, при високих температурах з оксидів інших елементів. Так, бір здатний замінити вуглець у чадному газі, кремній у .

З'єднання бору– єдині його представники у 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 жорстка, 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 легкий 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, доводиться до речі тугоплавкість і жароміцність бору.

Тому елемент стає добавкою до багатьох . Найчастіше насичують їх 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 сплаву 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 з'єднання 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. Звичайні ж провідники при жарі, навпаки, втрачають властивості.

Видобуток бору

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

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

Вони найбільш насичені елементом. Цікаво, що добувати 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, одразу після будівництва в країні залізниці.

Скільки в ті роки коштував бір, не говорити. 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 не має кристалічної решітки.

Якщо промисловці набувають кристалічного елемента, то максимально подрібнений.

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

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

Причиною низької вартості може бути забрудненість бору, великий відсоток домішок. 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 формуламита 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.

Бор чи Borum (лат.)- Неметалічний елемент. Існує дві його форми: аморфна та кристалічна. Аморфний вигляд - 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 одного із з'єднань «бура». Причому і латиною, і арабською вони були близькі: borax "і бурак". Його відкрили в 1808 році практично одночасно двоє вчених - Гей-Люссак (Франція) і Дені (Англія), причому вони використовували різні способи.

У природі зустрічається лише у вигляді борної кислоти чи солей, нею освічених (боратів та поліборатів). У земної коризміст становить приблизно одну тисячну відсотка.

З'єднання елемента часто використовують у промислове виробництвосталі 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 бор потрібний усім живим істотам на цій планеті – рослинам, тваринам і, звичайно ж, необхідний він і людині, а відповідно його біологічна рольукрай 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 здібності до продовження роду, адже він міститься у сім'яниках. Цікаво, що плазма крові новонароджених малюків сильно насичена бором, але його кількість починає дуже швидко зменшуватися, причому на протязі вже 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, сильній підлозі потрібно 0,6-1,5 мг, а прекрасним дамампотрібно трохи більше – 1-2 мг. Проблеми можуть виникати при отриманні менше 0,2 мг та більше 4 грам.

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

Недолік бору - який вплив дефіцит елемента на організм?

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

Перші симптоми дуже схожі з проявами остепорозу: проблеми з волоссям, нігтями та зубами, а також можуть з'являтися хворобливі відчуттяу суглобах та 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 з'являтися прийому борсодержащих лікарських засобів, отримати надмірне кількість елемента із харчуванням майже неможливо.

Регулярне перевищення дози 3 мг може викликати ознаки отруєння через свої токсичні властивості. 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 мутаційні зміни 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 велику кількість елемента. Примітно, що місцеві жителірідше у 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, бор уповільнює засвоєння вітаміну С, амінокислот, що містять сірку та мідь. І, навпаки, здатний посилити дію алкоголю та антибіотиків.

Показання до призначення

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

БОР (латинський Borum), В, хімічний елемент III групи короткої форми (13 групи довгої форми) періодичної системи, атомний номер 5, атомна маса 10,811; неметал, У природі два стабільні ізотопи: 10 В (19,9%) і 11 В (80,1%); штучно одержані ізотопи з масовими числами 7-19.

Історична довідка. Природні сполуки бору, переважно бура, відомі з раннього Середньовіччя. Бура, або тинкал, ввозилася до Європи з Тибету, її вживали при куванні металів, переважно золота і срібла. Від арабської назва бури buraq (бурак) та позднелатинського borax (боракс) походить назва елемента. Бор відкритий в 1808: Ж. Гей-Люссак і Л. Тенар виділили елемент з оксиду В 2 Про 3 нагріванням з металевим калієм, Г. Деві - електролізом розплавленого В 2 Про 3 .

Поширеність у природі. Зміст бору у земній корі становить 5·10 -3 % по масі. У вільному вигляді не зустрічається. Найважливіші мінерали: бура Na 2 В 4 Про 7 ·10Н 2 Про, керніт Na 2 У 4 Про 7 -4Н 2 Про, колеманит Са 2 У 6 Про 11 ·5Н 2 Про та ін Бор концентрується у формі боратів калію та лужноземельних елементів в осадових породах(Дивися Борати природні, Борні руди).

Властивості. Конфігурація зовнішньої електронної оболонкиатома бору 2s 2 2p 1; ступінь окиснення +3, рідко +2; електронегативність за Полінгом 2,04; атомний радіус 97 пм, іонний радіус 3+ 24 пм (координаційне число 4), ковалентний радіус 88 пм. Енергія іонізації В 0 → В + → В 2+ → В 3+ 801, 2427 та 3660 кДж/моль. Стандартний електродний потенціал пари (ВІН) 3 /В 0 дорівнює -0,890 В.

Бор існує у кількох алотропних модифікаціях. При температурі нижче 800 °С утворюється аморфний бір (темний порошок, щільність 2350 кг/м 3 ), в інтервалі 800-1000 °С - α-ромбоедрична модифікація (червоні кристали), 1000-1200 °С - β-ромбоедрическая з червоним відтінком, найбільш стійкий), 1200-1500 ° С - тетрагональні модифікації. При температурі вище 1500 °С стійка β-ромбоедричні модифікація. Кристалічні гративсіх типів складаються з ікосаедрів В 12 по-різному упакованих в кристалі. Для β-ромбоедричної модифікації: t ПЛ 2074 °С, t KІП 3658 °С, щільність 2340 кг/м 3 (293 К), теплопровідність 27,0 Вт/(м·К) (300 К).

Бор діамагнітен, питома магнітна сприйнятливість -0,78 10 м 3 /кг. Є напівпровідником р-типу, ширина забороненої зони 1,56 еВ. Твердість бору за Моосовою шкалою 9,3. Характеризується високою здатністю поглинати нейтрони (для ізотопу 10 В переріз захоплення теплових нейтронів 3,8 10 -25 м 2).

Бор хімічно інертний. З киснем реагує при температурі вище 700 °С, утворюючи склоподібний оксид 2 Про 3 . При температурі вище 1200 °С бор взаємодіє з N 2 і NН 3 даючи бору нітрид ВN. Утворює з Р та As при температурі вище 700 °С фосфіди та арсеніди, які є високотемпературними напівпровідниками. При температурі вище 2000 ° С бор реагує з вуглецем з утворенням бору карбідів. З галогенами при підвищених температурах утворює леткі тригалогеніди, які легко гідролізуються та схильні до утворення комплексів типу Н, бор не взаємодіє з воднем, водою, кислотами та розчинами лугів. Концентрована НNО 3 і царська горілка окислюють бор до ортоборної кислоти Н 3 ВО 3 . Сплавлення бору з лугами у присутності окислювача призводить до одержання боратів. З металами за високих температур утворює бориди. Дія кислот на бориди можуть бути отримані бороводні, для яких характерні реакції приєднання з утворенням борогідридів металів. Про елементоорганічні сполуки бору дивись у статті Борорганічні сполуки.

Бор відноситься до мікроелементів, його вміст у тканинах рослин та тварин становить 10-10 -4 %. Бор бере участь у вуглеводно-фосфатному обміні. Вживання людиною в їжу продуктів з великим вмістом бору викликає порушення обміну вуглеводів та білків, що призводить до шлунково-кишкових захворювань. Бор – біогенний елемент, необхідний для життєдіяльності рослин. При нестачі або надлишку бору в тканинах рослини, пов'язаному зазвичай з нестачею або надлишком елемента у ґрунті, виникають морфологічні зміни та захворювання рослин (гігантизм, карликовість, порушення точок росту та ін.). Малі кількості бору різко підвищують урожайність багатьох сільськогосподарських культур (дивися Мікродобрива).

Отримання. У промисловості бор одержують із природних боратів: колеманіт та ініоїт переробляють лужним методом із виділенням бору у вигляді бури, борацит - кислотним методом з утворенням ортоборної кислоти, яку при температурі близько 235 °С переводять у 2 О 3 . Аморфний бір отримують відновленням бури або В 2 Про 3 активними металами - Mg, Na, Са та ін, а також електролізом розплаву Na або К, Кристалічний бір - відновленням галогенідів ВСl 3 або BF 3 воднем, розкладанням галогенідів і гідридів бору (в основному 2 Н 6) при температурі 1000-1500 ° С або кристалізацією аморфного бору.

Застосування. Бор використовується як компонент корозійностійких і жароміцних сплавів, наприклад ферробора - сплаву Fe з 10-20%, композиційних матеріалів (боропластиків). Невелика добавка бору (частки відсотка) значно підвищує механічні властивості сталі, сплавів кольорових металів. Бором насичують поверхню сталевих виробів (борування) з метою покращення механічних та корозійних властивостей. Бор застосовують як напівпровідник для виготовлення терморезисторів. Близько 50% одержуваних штучних і природних сполук бору використовують у виробництві скла, до 30% - у виробництві миючих засобів. Багато боридів застосовують як ріжучі та абразивні матеріали. Феромагнетик Nd 2 Fe 14 використовують для виготовлення потужних постійних магнітів, феромагнітний сплав Co-Pt-Cr-В - як середовище для запису в сучасних носіях інформації. Бор та його сплави - поглиначі нейтронів у виробництві регулюючих стрижнів ядерних реакторів.

Літ.: Бор, його з'єднання та сплави. До., 1960; Голікова О., Саматов С. Бор та його напівпровідникові з'єднання. Таш., 1982; Боронська честь на millennium / Ed. R. Ст King. Amst.; Оxf., 1999.

А. А. Єлісєєв, Ю. Д. Третьяков.

ВИЗНАЧЕННЯ

Бор- п'ятий елемент Періодичної таблиці. Позначення – B від латинського «borum». Розташований у другому періоді, IIIА групі. Належить до неметалів. Заряд ядра дорівнює 5.

Бор порівняно мало поширений у природі; загальний вміст у земній корі становить близько 10 -3 % (мас.).

До головних природних сполук бору відносяться борна кислота H 3 BO 3 і солі борних кислот, з яких найбільш відома бура Na 2 B 4 O 7 ×10H 2 O.

У звичайних умовах бор є речовиною кристалічної структури (ромбоедрическая сингонія) темно-сірого кольору (рис.1). Тугоплавок (температура плавлення 2075 o С, температура кипіння 3700 o С), діамагнітний, має напівпровідникові властивості.

Рис. 1. Бор. Зовнішній вигляд.

Атомна та молекулярна маса бору

Відносна молекулярна маса M r- Це молярна маса молекули, віднесена до 1/12 молярної маси атома вуглецю-12 (12 С). Це безрозмірна величина.

Відносна атомна маса A r- Це молярна маса атома речовини, віднесена до 1/12 молярної маси атома вуглецю-12 (12 С).

Оскільки у вільному стані бор існує у вигляді одноатомних молекул, значення його атомної і молекулярної масзбігаються. Вони дорівнюють 10,806.

Алотропія та алотропні модифікації бору

Для бору характерним є прояв алотропії, тобто. існування у вигляді кількох простих речовинзваних алотропними (алотропічними) модифікаціями По-перше, бор існує у двох агрегатних станах- кристалічному (забарвлений у сірий колір) та аморфному (забарвлений у білий колір). По-друге, у кристалічній формі бор має понад 10 алотропних модифікацій. Наприклад, атоми бору можуть бути об'єднані в угруповання B 12 мають форму ікосаедра - двадцятигранника (рис. 2).

Рис. 2. Ікосаедричне угруповання атомів бору B 12 .

Ці ікосаедри B 12 ,в свою чергу, можуть розташовуватися відносно один одного в кристалі по-різному:

Ізотопи бору

У природі бор існує як двох стабільних ізотопів 10 B (19,8%) і 11 B (80,2%). Їхні масові числа дорівнюють 10 і 11 відповідно. Ядро атома ізотопу бору 10 B містить п'ять протонів і п'ять нейтронів, а ізотопу 11 B - таку ж кількість протонів і чотири нейтрони.

Існує дванадцять штучних (радіоактивних) ізотопів бору з масовими числами від 5 до 17, з яких найбільш стійким є 8 B з періодом напіврозпаду рівним 0,77 с.

Іони бору

На зовнішньому енергетичному рівні атома бору є три електрони, які є валентними:

1s 2 2s 2 2p 1 .

В результаті хімічної взаємодіїбор може втрачати свої валентні електрони, тобто. бути їх донором, і перетворюватися на позитивно заряджений іон (B 3+) або приймати електрони іншого атома, тобто. бути їх акцептором, і перетворюватися на негативно заряджений іон (B 3-):

B 0 -3e → B 3+;

B 0 +3e → B 3- .

Молекула та атом бору

У вільному стані бор існує у вигляді одноатомних молекул В. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом і молекулу бору:

Сплави бору

У металургії бор застосовується як добавка до сталі та деяких кольорових сплавів. Присаджування дуже невеликих кількостей бору зменшує розмір зерна, що призводить до поліпшення механічних властивостей сплавів. Застосовується також поверхневе насичення сталевих виробів бором - борування, що підвищує твердість та стійкість проти корозії.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

ПРИКЛАД 2

Завдання	Знайдіть формулу сполуки бору з воднем (борану), що має склад у масових частках відсотка: бору – 78,2; водню – 21,8. Якщо маса 1 см 3 цього газу дорівнює масі 1 см 3 азоту.
Рішення	Масова частка елемента Х у молекулі складу НХ розраховується за такою формулою: ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Позначимо кількість моль елементів, що входять до складу з'єднання за "х" (бор), "у" (водень). Тоді, мольне ставлення буде виглядати наступним чином (значення відносних атомних мас, узятих із Періодичної таблиці Д.І. Менделєєва, округлим до цілих чисел): x:y = ω(B)/Ar(B) : ω(H)/Ar(H); x: y = 78,2/11: 21,8/1; x: y = 7,12: 21,8 = 1: 3. Значить найпростіша формулаз'єднання бору з воднем (борану) буде мати вигляд BH 3 і молярну масу 14 г/моль. Відповідно до умови завдання: m(N 2) = M(N 2) × V(N 2) / V m = 28 × 1 / 22,4 = 1,25 р. m(B x H y) = M(B x H y) × V(B x H y) / V m = M(B x H y) × 1/22,4. m(N 2 ) = m(B x H y) = M(B x H y) × 1/22,4; M(B x H y) = m(N 2 ) 22,4 = 1,25 22,4 = 28 г/моль. Щоб знайти справжню формулу речовини, знайдемо відношення отриманих молярних мас: M(B x H y) / M(BH 3) = 28/12 = 2. Отже індекси атомів бору і водню би мало бути вдвічі вищими, тобто. формула борана матиме вигляд B 2 H 6 .
Відповідь	B 2 H 6

Бор - п'ятий хімічний елемент, що належить до третьої групи головної підгрупи періодичної системи Д. І. Менделєєва. Він виявляє властивості як металів, так і неметалів. У звичайному стані це - кристалічна речовинаблідо-коричневого кольору. Назва бору походить від арабського слова «борак», що означає одне з найпоширеніших у природі сполук бору - мінерал бура. Якщо бор без домішок, він безбарвний. У природі зустрічається в різних вулканічних та осадових породах. З'єднання бору з домішками також часто виявляють у вигляді боросилікатів, боратів та інших мінералів, в яких він міститься у невеликих концентраціях. Його сполуки присутні у більшості термальних джерел, морській воді, а також у водах, що супроводжують нафтові родовища. Крім того, бор часто входить до складу багатьох типів ґрунту.

Історичні факти

Вперше бор у вільному стані було отримано 1808 року. Французькі хіміки Жозеф Гей-Люссак та Луї Жак Тенар, відновлюючи борний ангідрид, попередньо отриманий внаслідок прожарювання борної кислоти, змогли отримати новий елемент. Однак отримана речовина містила величезну кількість домішок. Через 50 років фізіохіміком Анрі Сент-Клер Девілем і Фрідріхом Велером було встановлено, що бор може існувати у двох модифікаціях: у кристалічній алмазоподібній формі та аморфній формі, найбільше схожій на графіт. Однак у 1876 році публікується стаття, в якій німецький хімік Л. Гампе стверджує, що кристалічний бір зовсім не елементарний, а є лише з'єднанням бориду алюмінію AlB 12 . Така доля осягає і графітоподібний бір, французький хімік К. Жолі наводить дивну формулу B 48 C 2 Al, що ніяк не стиковується з класичною теорією валентності елементів. Пізніше, в 1908 році американець Езекіл Вейнтрауб підтвердив положення Гампе про алмазоподібний бор і зміг першим виділити цей хімічний елемент 99% чистоти.

Хімічні властивості бору

У нормальних умовах бор не виявляє особливих властивостей і тому вважається інертним елементом, що вступає в реакцію лише з фтором. Аморфний бір активніший, ніж кристалічний. Однак зі збільшенням температури активність бору зростає, наприклад, при досить високих температурах бор починає реагувати з сіркою, киснем, деякими галогенами. Бор починає горіти червоним полум'ям у разі підвищення температури до 700⁰C. У процесі горіння утворюється ангідрид бору, що є прозорою склоподібною масою. При подальшому зростанні температури бор вступає в реакції з азотом, утворюючи нітрит бору, з вуглецем – карбід, а також з металами – бориди. Бор не розчиняється в кислотах за нормальної температури, виняток становить лише концентрована азотна кислота . З розчинами лугів бор поводиться активніше, повільно розчиняючись, він утворює борати. При детальному розгляді у бору виявляється безліч загальних з кремнієм властивостей, наприклад, борна кислота, як і кремнієва, має слабкі кислотні властивості і розчиняється у фтороводороді, при цьому утворюються газоподібні сполуки бору і кремнію відповідно.

Застосування бору

Бор використовується у різних сплавах сталі поліпшення тих чи інших якостей матеріалу, і навіть стійкості до корозії. Ізотоп бору 10 здатний затримувати теплові нейтрони, завдяки цій особливості його використовують для створення спеціальних стрижнів, що регулюють роботу атомних реакторів. Газоподібне з'єднання бору BF 3 знайшло застосування як нейтронні лічильники. Бор і такі сполуки як карбіди, нітриди, фосфіди та подібні до них широко використовуються як діелектрики і входять до складу напівпровідникових матеріалів. Борна кислота разом з солями використовується в органічні реакціїу ролі каталізатора. Також похідні з'єднання бору входять до складу багатьох видів ракетного палива.

Особливий інтерес представляє таке з'єднання як нітрид бору, який може утворювати цілі групи сполук схожих на органічні вуглецеві речовини. Наприклад, гексагідрид нітриду бору має дуже багато спільного у будові з етаном. Він застосовується як паливо для електромобілів.

Борне мило

• Бор відіграє у життєдіяльності рослин. За його недоліку порушуються багато процесів пов'язані з окисленням енергії та синтезом необхідних речовин у тканинах рослин. Своєчасне удобрення ґрунту запобігає захворюванням у рослин та підвищує врожай.
• Ген, який керує концентрацією бору всередині клітини, також пов'язаний з одним із рідкісних типів виснаження рогівки людського ока.
• Щодня людина разом із їжею споживає від 1 до 3 мг бору. При цьому токсичною вважається доза близько 4 г.
• Бор бере активну участь у зростанні кісткової тканини, збільшуючи засвоюваність кальцію. Крім того, він впливає на здоров'я суглобів та їх рухливість.
• Для красивого зеленого кольору полум'я з'єднання бору часто додають у феєрверки.
• Борна кислота є своєрідним винятком, т.к. через свої слабкі кислотних властивостейвона може бути виявлена ​​у земній корі. Внаслідок чого її нерідко називають мінеральною. Якщо кислоту нагрівати борну кислоту, можна отримати ще один слабкий тип кислоти бору - метаборна кислота. Однак існує дуже сильні варіанти кислот бору, наприклад, комплексна фтороборна кислота H - продукт реакції сполуки фтороводню і бору трифториду. За своїми властивостями ця кислота нічим не поступається ні плавикової, ні сірчаної, ні соляної кислот.