E Bléck op de halle Metal Bong
Boron ass en extrem hart a wärmebehandelt hallef Metal deen an enger Variatioun vu Formen fonnt ginn ass a verbreet ass, verbreet alles aus Bleiche a Glas an Halbleiter a landwirtschaftlech Dünger.
D'Properties vu Béier sinn:
- Atomic Symbol: B
- Atomic Nummer: 5
- Element Kategorie: Metalloid
- Densitéit: 2,08 g / cm3
- Schmelzpunkt: 3769 F (2076 C)
- Kachpill: 7101 F (3927 C)
- Moh's Hardness: ~ 9,5
Charakteristiken vun Boron
Elementarm ass e allotropes Halbmetall, wat heescht datt d'Element selwer an verschiddene Formen existéieren kann, an all seng eegen physesch a chemesch Properties. Och wéi anerer hallef Metalle (oder Metaloiden) sinn e puer vun de Bornee Proportiounen metallesch an der Natur, anerer sinn méi ähnlech wéi non-Metalle.
Hautreiniger Bor existéiert entweder als amorph donkelbraune bis schwaarzt Puder oder eng donkel, lustrous a brécheg kristalline Metal.
Extrem staark a beständeg op Hëtzt, Bor ass e schlechten Dirigent Elektrizitéit bei niddreem Temperaturen, awer dëst ännert wann d'Temperaturen opstoen. Während d'Kristallbirne ganz stabil ass an net mat Sauerstoff reaktiv ass, fänkt d'amorph Versioun lues an d'Loft an oxidéiert an kann hefteg an Säure reagéieren.
An enger kristalliner Form ass de Bor am zweestärsten vun all Elementer (hannert enger Kuelestoff am Diamantenform) an huet eng vun den héchste Schmelztemperaturen. Ähnlech wéi Kuelestoff, fir déi fréier wëssenschaftlech d'Oder oft d'Element mistoën, bildet Boron stabile kovalente Bindungen, déi et schwiereg isoléieren.
Element Nummer fënnef huet och d'Fähigkeit ze absorbéieren eng grouss Zuel vun Neutronen, a mécht en ideale Material fir Nuklear Kontrollstämm.
Déi lescht Forschung huet bewisen datt wann super gekulmte Bauren nach eng ganz ënnerschiddleche atomar Struktur ass, déi se als Supraleider handelt.
Geschicht vu Boron
Obwuel d'Entdeckung vu Bor op Franséisch an Englesch Chemiker de fréieren 19. Joerhonnert gegrënnt gouf, gëtt et ugeholl datt eng réng Probe vum Element bis 1909 produzéiert gouf.
Borer Mineraler (déi oft als Borate bezeechent ginn) sinn awer schonn zanter Joerhonnerte vum Mënsch benotzt. Déi éischt gespaarte Benotzung vum Borax (natierleche véier Natriumborate) ass duerch d'arabesch Goldschmiede, déi d'Verbindung als e Flux fir d' Gold an d' Silber an der 8. Joerhonnert v.
Glasuren op der chinesescher Keramik aus der 3. bis 10. Joerhonnert duerno sinn och gewise ginn, fir d'Natur aus derbäi ze benotzen.
Moderne Verzeechnes vu Boron
D'Erfindung vum thermostabile Borosilikat Glas am spéidere 18. Joerhonnert huet eng nei Quell vu Fragmenter fir Borate Mineralstoffer. D'Corning Glass Works hunn d'Verwécklung vun dëser Technologie entwéckelt am Joer 1915 d'Glas Kochgeschir.
An der Noperschaftszäit goufe Uwendungen fir Bor entstoe fir eng ëmmer méi breet Palette vu Branchen. Boron-Nitrid begon an der japanescher Kosmetik, an 1951 gouf eng Produktiounsmethod fir Bordfaser entwéckelt. Déi éischt Atomreaktoren, déi während dësem Zäitpunkt online komm sinn, hunn och d'Bor aus hirem Kontrollstäifen gemaach.
An der direkten Erdrot vun der Atomkraaftwierk am Tschernobyl am Joer 1986 goufen 40 Tonnen Borverbindungen op den Reaktor gedämpft, fir d'Radionuklid Freisetzung ze kontrolléieren.
Zu de fréie 1980er hunn d'Entwécklung vu héiger Festnetz permanent selten Äerdmagneten e grousst neit Maart fir dëst Element geschaaft.
Iwwer 70 metresch Tonnen Neodymium-Eisen-Bor (NdFeB) -Magnete sinn elo all Joer fir alles gebraucht fir Elektroautoen op d'Kopfhörer.
An den spéide 1990er huet Bunnstéier ugefaang an Autosplanzen ze verstäerken fir strukturell Komponenten ze verstäerken, wéi zum Beispill Sécherheetsbarren.
Produzéierung vu Boron
Obwuel méi wéi 200 verschidden Arten vu Boratmineralen an der Äerdkrust existéieren, sinn nëmme véier Konto fir iwwer 90 Prozent vun der kommerzieller Extrait vun Bor a Bordverbindungen: Tinkal, Kernit, Colemanit a Ulexit.
Fir eng relativ reent Form vu Borepot ze produzéieren, Bonoxid, dat am Mineralwäert ass, gëtt mat Magnesium oder Aluminiumflux erhëtzt. D'Reduktioun produzéiert elementar B borppulver, déi ronn 92 Prozent pure sinn.
Pure Boron kann produzéiert ginn duerch weider Reduktioun vun Bor halen mat Waasserstoff bei Temperaturen iwwer 1500 C (2732 F).
High-Puritude Bor, gefëllt fir se an Halbleiter ze benotzen, kann duerch d'Zersetzung vun Diboran bei héijen Temperaturen a wäissst Einkristallen iwwer Zonë schmelzen oder d'Czolchralski-Method gemaach ginn.
Applikatiounen fir Boron
Während all Joer iwwer sechs Milliounen Tonnen borhalteg Mineralstoffer all Joer geraumt sinn, sinn déi grouss Majoritéit dovun als Boratsalze konsuméiert, wéi Borsäure a Boro-Oxid, mat ganz wéineg an elementar Bor ëmgewandelt. Tatsächlech sinn all Joer iwwer 15 metresch Tonnen Elementarbor verbraucht ginn.
D'Breet vun der Verwäertung vu Bord a Bord ass verbreet extrem. Verschiddener Schätzungen datt et méi wéi 300 verschidden Endprodukter vum Element an hiren verschiddenen Formen ass.
Déi fënnef Haaptmoossnamen sinn:
- Glas (zB thermesch stabil Borsilikatglass)
- Keramik (zB Kachverglasungen)
- Landwirtschaft (zB Borsäure) an Flëssmëttel Düngemittelen.
- Detergentien (zB Natriumperborate an Wäschgëtt)
- Bleach (zB Hausaarbechten an Industrieschnitt remover)
Borong Metallurgical Applikatiounen
Obwuel metallesche Briet nëmme ganz wéineg Verwäertung ass, gëtt d'Element héich an enger Rei vu metallurgeschen Applikatiounen bewertet. Mat Carbon a Verschmotzung wéi aner Bindungen aus Eisen, e klenge Betrag vu Bor - nëmmen e puer Deeler pro Milliard op Stëll, kann et véier Mol méi staark wéi déi duerchschnëttlech héich Stäerktstéier maachen.
D'Kapazitéit vum Element fir d'Metalloxidfilm opzeléisen an ze entfernen, erméiglecht et och fir den Schweissfluxen. Boron Trichlorid eliminéiert Nitriden, Carbide a Oxid aus geschmoltem Metall. Als Resultat gëtt Bortrichlorid benotzt fir Aluminium, Magnesium, Zink a Kuelegen Legierungen ze maachen.
Bei der Pulvermetallurgie erhéicht d'Präsenz vu Metallboriden Leitnicht a mechanesch Kraaft. An Eisenfaarwprodukten erhéijen d'Existenz d'Korrosiounsbeständegkeet an d'Härchtkraaft, während Titanlegierungen an Spritgestalten an Turbineteeler boride mechanesch Kraaft erhéijen.
Boronfaser, déi duerch d'Depositioun vum Hydridelement am Wolfram Draht gemaach gi sinn e starke leichte Strukturmaterial, deen fir den Aerospaceplang eens ass wéi och Golfcluben a High-Tensil-Band.
D'Inklusioun vu Béier am NdFeB-Magnéit ass kritesch fir d'Funktioun vu permanente Permanentmagnete, déi an enger Windkraftanlage, Elektromotor an enger breeder Palette vun Elektronik benotzt ginn.
D'Boron AppLivitéit op Neutronen absorbéiert et erméiglecht et bei nuklearen Kontrollstäbchen, Strahlungsschëlden an Neutronen Detektoren benotzt ginn.
Schlussendlech gëtt de Béierkarbid, de drëtt härtenst bekannte Stoff, bei der Fabrikatioun vu verschiddene Rüstungen a Kugelwaasserversuergung, och Schleifkraaft a Verschleisstéck benotzt.
Quell:
Chemicool. Boron
URL: http://www.chemicool.com/elements/boron.html
USGS. Mineral Informatioun. Boron
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/boron/