ТеорФизика
Стерлитамакский филиал БашГУ

Главная » Статьи » Химические элементы

Бор - Boracium (В)

08.02.2008 1342 0.0 Pioneer

   Соединения бора были известны еще арабским алхимикам. В сочинениях легендарного Джабир-ибн-Хайяна, жившего около 721—815 гг. в Багдаде при известном калифе Гарун-аль-Рашиде, одно из этих соединений обозначалось словом «борак», «барака», что значило «блестеть». Возможно, что так называлось распространенное соединение бора — борная кислота — белое твердое вещество, плоские, чешуевидные кристаллы которого имеют характерный перламутрово-стекляниый блеск. Борную кислоту арабские алхимики получали из Тибета, где с древних времен известны озера, содержащие это вещество.
   Из Тибета вывозилось и важнейшее соединение, большие, бесцветные и прозрачные кристаллы которого арабы называли бурой. От старинного названия буры — «боракс» произошло в конечном итоге название бора.
   Бор — довольно распространенный элемент на Земле. Его в 5 раз больше, чем свинца и в 250 раз больше, чем серебра. Бора в земной коре содержится 0,0005%. Важнейшие соединения бора встречаются в воде озер Тибета (Китай), Тосканы (Италия), в некоторых горячих источниках. В вулканических местностях Италии борная кислота вместе с водяным паром выделяется из трещин земной коры. В ркрестностях гавани Пандермы на побережье Мраморного моря, в Китае, Калифорнии, в Южной Америке находятся большие залежи минералов, содержащих бор.
   Соединения бора входят в состав буровых вод нефтеносных месторождений и золы каменных углей. В незначительных количествах бор содержится в растительных от 0,0001 до 0,1 % от веса сухого вещества) и животных организмах.
   Несмотря на давнее знакомство человека с химическими соединениями бора, в более или менее чистом виде элемент был получен французскими учеными Гей-Люссаком и Тенаром только в 1808 г. Бор известен в виде аморфного зеленовато-бурого порошка, весьма тугоплавкого (температура плавления 2075°), или мелких кристаллов, имеющих металлический блеск и по твердости почти не уступающих алмазу. При обычных условиях бор — исключительно инертное вещество, при высоких температурах он становится активным и легко соединяется с кислородом, хлором, бромом, серой и азотом.
   В отличие от своих соединений — буры и борной кислоты, применявшихся в ряде отраслей промышленности (стекольной, керамической, кожевенной, а также в сельском хозяйстве и медицине), бор долгое время не использовался. Лишь сравнительно недавно бор стали применять в металлургии. Добавленный в сотых долях процента в сплавы алюминия, меди, никеля и др. бор значительно улучшает качества этих сплавов.
   Бор необходим для нормального развития растений. При недостатке его замедляется их рост, прекращается цветение и образование плодов. Полное отсутствие бора в почве ведет к гибели растительных организмов. Однако избыток этого элемента также неблагоприятно отражается на жизнедеятельности растений, а у животных (овец) является причиной воспаления кишок, известного под именем борного энтерита.
   Прибавка незначительных количеств бора в быстрорежущую сталь значительно повышает ее режущие свойства, что объясняется способностью бора давать при высоких температурах соединения с другими металлами (так называемые бориды), обладающие большой твердостью и устойчивостью не только при обычных, но и при высоких температурах. Бор, как и бериллий, используется для упрочения и повышения износоустойчивости поверхности стальных деталей. Насыщение поверхности стальных изделий бором (борирование) повышает устойчивость изделия к износу во много раз. Сравнительно слабо проводит ток при обычной температуре; при нагревании до 600° электропроводность бора повышается в 100 раз. У других проводников первого рода — металлов — электропроводность уменьшается с повышением температуры. «Ненормальное» (аномальное) поведение бора в этом отношении до сих пор не имеет еще достаточного объяснения. Нет сомнения, что это свойство бора найдет в технике будущего важное применение. Правда, растворы всех солей (электролитов) и большинство электронных полупроводников, уже применяемых в изготовлении термисторов, увеличивают свою электропроводность. Однако применение растворов ограничено условиями сравнительно плавного изменения электропроводности, а получение полупроводников связано с трудностями, превосходящими задачу получения бора.