Yarim metallli borga qarash
Bor - har xil shakllarda topilishi mumkin bo'lgan juda qiyin va issiqlikka chidamli yarim metall bo'lib, har bir narsani oqartuvchi va shishadan yarim o'tkazgich va qishloq xo'jaligida ishlatiladigan o'g'itlarga aylantirish uchun aralashmalarda keng qo'llaniladi.
Borning xususiyatlari quyidagilardir:
- Atom belgilari: B
- Atom raqami: 5
- Elementlar kategoriyasi: Metalloid
- Zichlik: 2,08 g / sm3
- Erish nuqtasi: 3769 F (2076 S)
- Tiklanish nuqtasi: 7101 F (3927)
- Moh ning qattiqligi: ~ 9.5
Borning xususiyatlari
Elemental bor alotropik yarim metall bo'lib, elementning o'zi har xil shakllarda, har biri o'z fizikaviy va kimyoviy xossalari bilan mavjud bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, boshqa yarim metall (yoki metalloidlar) singari, ba'zi bir bor xususiyatlari metall bo'lib, boshqalari nometalllarga o'xshash.
Yuqori saflikli bor bor yoki qora qora jigarrang yoki qora, loyqa va mo'rt kristalli metall shaklida mavjud.
Juda issiq va issiqqa chidamli bo'lgan quvur, past haroratlarda elektr energiyasini yomon o'tkazgichdir, lekin bu harorat ko'tariladi. Kristallin bor juda barqaror va kislotalar bilan reaktiv bo'lmasa-da, amorf nashri asta-sekin havoda oksidlanadi va kislotada kuchli ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Kristal shaklida, bor barcha unsurlarning eng zo'r (faqat olmos shaklida uglerod ortida) va eng yuqori eritmaning haroratiga ega. Erta tadqiqotchilar elementni tez-tez tanib-bilgan uglerodga o'xshab, brom izolyatsiya qilishni qiyinlashtiradigan barqaror kovalent aloqalarni hosil qiladi.
Beshinchi element ham neytronlarni ko'p miqdorda absorbe qilish qobiliyatiga ega, bu esa yadro nazorati majmuasi uchun ideal materialdir.
Oxirgi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, super-sovutilgan bo'lsa, u barda superkompyuter bo'lib ishlashga imkon beradigan boshqa atom tuzilmasini baribir shakllantiradi.
Borning tarixi
Borni kashf qilish 19-asrning boshlarida borat minerallarini o'rganish bilan birga, frantsuz va ingliz kimyogarlariga tegishli bo'lsa-da, elementning sof namunasi 1909 yilgacha ishlab chiqarilmadi.
Bor minerallari (ko'pincha boratlar deb ataladi) insoniyat tomonidan asrlar davomida ishlatilgan. Boraxdan (tabiiy ravishda hosil bo'lgan natriy boratdan) birinchi qayd etilgan foydalanish, Arabiy oltinlari tomonidan eritmaning 8-asrida oltin va kumushni tozalash uchun birikma sifatida ishlatilgan.
X asrning 3- va 10-asrlaridan qolgan xitoylik keramika sirlari, tabiiy ravishda hosil bo'lgan aralashdan ham foydalanishga ko'rsatildi.
Borning zamonaviy usuli
1800-yillarning oxirlarida termal stabillashgan borosilikat shishasining ixtirosi borat minerallariga talabning yangi manbaini ta'minladi. Ushbu texnologiyadan foydalanib, Corning Glass Works 1915 yilda Pyrex shisha kostryulkalar ishlab chiqaradi.
So'ngra urushdan keyingi yillarda Borga bo'lgan talablar o'sib borayotgan tarmoqlarni qamrab olgan. Bor nitridi Yapon kosmetikasida qo'llanila boshlandi va 1951 yilda Bor tolalari uchun ishlab chiqarish usuli ishlab chiqildi. Ushbu davr mobaynida on-line rejimida kelgan birinchi yadro reaktorlari, shuningdek, ularning nazorat qilish majmualarida bor ishlatilgan.
1986 yilda Chernobil Yadroviy ofatidan so'ng darhol reaktorda 40 tonna bor aralashmasi radionuklidlar tarqalishini boshqarishga yordam berdi.
1980-yillarning boshlarida yuqori quvvatli doimiy noyob tuproq magnitlarining rivojlanishi element uchun katta yangi bozorni yaratdi.
Har yili elektr mashinalardan minigarnituraga qadar 70 metrik tonnadan ortiq neodimiy-temir-bor (NdFeB) magnitlari ishlab chiqariladi.
1990-yillarning oxirlarida avtomobillar ichida bor po'latdan xavfsizlik bloklari kabi tarkibiy qismlarni mustahkamlash uchun foydalanila boshlandi.
Bor ishlab chiqarish
Yer qobig'ida 200 dan ortiq turli xil borat minerallari borligiga qaramasdan, qariyb to'qsondan ortiq foizga bor va bor aralashmalari: tinkal, kernite, kolemanit va uleksitning savdo qazib olinishi hisobga olinadi.
Bor tolasini nisbatan sodda shaklda ishlab chiqarish uchun mineralli bor oksidi magniy yoki alyuminiy oqimi bilan isitiladi. Qisqartirish elementar boron kukunini ishlab chiqaradi, ya'ni taxminan 92 foiz toza.
Sof bor, 1500 C (2732 F) dan yuqori haroratda vodorod bilan borli gidrolizlarni yanada kamaytirish orqali ishlab chiqarilishi mumkin.
Yarimo'tkazgichlarda ishlatish uchun zarur bo'lgan yuqori tozalovchi bor, zonani eritib yoki Czolchralski usuli yordamida yuqori temperaturada diboranni va yakka kristallan o'sib borishi mumkin.
Bor uchun talabnomalar
Har yili oltmish million tonnadan ortiq bor tarkibida mavjud bo'lgan minerallar minerallashgan bo'lsa-da, ularning ko'pchiligi borat kislotasi va bor oksidi kabi borat tuzlari sifatida iste'mol qilinadi va juda oz elementar borga aylanadi. Aslida har yili taxminan 15 metrik tonna elementar bor ishlatiladi.
Bor va bor aralashmalari kengligi juda keng. Ba'zilarning aytishicha, elementning 300 dan oshiq turli-tuman turlari turli shakllarda mavjud.
Beshta asosiy maqsad:
- Shisha (masalan, termo stabil borosilikatli shisha)
- Seramika (masalan, kafel sirlari)
- Qishloq xo'jaligi (masalan, suyuq o'g'itlarda borik kislotasi).
- Yuvish moddalar (masalan, yuvish detarjenida natriy perborat)
- Bleachlar (masalan, uy va sanoat bo'yoqlarni tozalash vositalari)
Bor metallurgiya dasturlari
Metallik borning juda kam ishlatilishiga qaramasdan, element metallurgik dasturlarda juda qadrlanadi. Uglerod va boshqa begona moddalarni temir bilan bog'lab turgan holda olib tashlash orqali, temirga qo'shilgan, bir million tonnagacha bo'lgan bir necha qismni o'rtacha miqdori yuqori po'latdan to'rt barobar kuchliroq qilishi mumkin.
Elementning metall oksidi plyonkalarini eritib yuboradigan qobiliyati uni payvandlash oqimlari uchun ham idealdir. Bor trikloridi erigan metalldan nitridi, karbid va oksidi chiqaradi. Natijada alyuminiy, magniy, sink va mis qotishmalarini tayyorlashda bor trixloridi ishlatiladi.
Chang metallurgiyada metal boridlarning mavjudligi iletkenlik va mexanik kuchini oshiradi. Qora mahsulotlarda ularning mavjudligi korroziya qarshiligini va qattiqligini kuchaytiradi, reaktiv kvadratlarda ishlatiladigan titaniumli qotishma va turbina qismidagi boridalar mexanik kuchni oshiradi.
Neft elementini volframli simga joylashtirish yo'li bilan ishlab chiqariladigan borli tolalar kosmik-kosmik ilovalarda, shuningdek golf klublari va yuqori rezinali lentalarda foydalanish uchun mo'ljallangan kuchli, engil strukturaviy materialdir.
NdFeB magnitiga borning qo'shilishi shamol turbinalarida, elektr motorlarida va elektronikada keng qo'llaniladigan yuqori kuchli mustahkam magnit funksiyalari uchun juda muhimdir.
Borning neytronni sindirishga hissa qo'shishi uni yadroviy qo'mondon majmuasi, radiatsiya qalqoni va neytron detektorlarida ishlatilishiga imkon beradi.
Va nihoyat, uch karra eng ma'lum bo'lgan moddalar bor karbid, turli xil zirh va o'qga qarshi yeleklarni, shuningdek, aşındırıcılar va aşınma qismlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Manbalar:
Chemicool. Bor
URL: http://www.chemicool.com/elements/boron.html
USGS. Mineraller haqida ma'lumot. Bor
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/boron/