Бор (елемент)

Бор
	Бор
	Бор – черно-кафяв (смес от няколко алотропа) Черно-кафяв (смес от няколко алотропа)
	Спектрални линии на бор Спектрални линии
	Берилий ← Бор → Въглерод
	Периодична система
Общи данни
Име, символ, Z	Бор, B, 5
Група, период, блок	13, 2, p
Химическа серия	металоид
Електронна конфигурация	[He] 2s2 2p1
e- на енергийно ниво	2, 3
CAS номер	7440-42-8
Свойства на атома
Атомна маса	10,811 u
Атомен радиус	90 pm
Ковалентен радиус	84±3 pm
Радиус на ван дер Ваалс	192 pm
Степен на окисление	3, 2, 1, −1, −5
Оксид	B2O3 (умерено киселинен)
Електроотрицателност; (Скала на Полинг)	2,04
Йонизационна енергия	I: 800,6 kJ/mol; II: 2427,1 kJ/mol; III: 3659,7 kJ/mol; (още)
Физични свойства
Агрегатно състояние	твърдо вещество
Алотропи	α- и β-тригонален бор; α- и β-тетрагонален бор; γ-бор; аморфен бор
Кристална структура	тригонална
Кристална структура	тетрагонална
Плътност	2080 kg/m3
Температура на топене	2349 K (2076 °C)
Температура на кипене	4200 K (3927 °C)
Специф. топлина на топене	50,2 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение	508 kJ/mol
Скорост на звука	16 200 m/s ; при 20 °C
Специф. ел. съпротивление	~106 Ω.mm2/m
Топлопроводимост	27,4 W/(m·K)
Магнетизъм	диамагнитен
Твърдост по Моос	~9,5
История
Откритие	Луи Жозеф Гей-Люсак и Луи Жак Тенар; (30 юни 1808 г.)
Изолиране	Хъмфри Дейви; (9 юли 1808 г.)
Най-дълготрайни изотопи
	Бор в Общомедия

Вижте пояснителната страница за други значения на Бор.

Бор е химичен елемент, означаван със символа B, от 2-ри период, 13 (IIIA) група на периодичната система, с атомен номер 5 и атомна маса 10,811.

Веществото бор е металоид с температура на топене 2076 °C и на кипене 3927 °C. Той е и едно от най-твърдите вещества в природата с твърдост 9,5 по скалата на Моос. Изолиран е през 1808 г. от Жозеф-Луи Гей-Люсак и Луи Жак Тенар, но те постигат само 50% чистота и го считат за съединение. Едва през 1824 г. Йонс Берцелиус го разпознава като елемент.

При добавяне в кристалната структура на полупроводник предизвиква недостиг на електрони и т.нар. дупчеста проводимост.

Борът е много активен и се среща само в съединено състояние. В земната кора той се съдържа в малки количества. Влиза в състава на някои силикатни минерали. Съдържа се и в някои горещи минерални води. Във вулканичните местности, в кратерите на вулканите, фумаролите и горещите извори са се образували и чисти борсъдържащи минерали. Турция притежава 70% от резервите на бор в света. Находища на борни минерали има в Италия, Мала Азия, Тибет, Калифорния и др.

Най-забележителното съединение на бора с въглерода е тетраборният карбид. Това е едно от най-твърдите вещества на Земята. Близък по твърдост до диаманта и го драска, затова се използва за шлифоване на диаманти и като режещ и абразивен материал.

Борът е важен микроелемент, който регулира протичането на редица биохимични процеси в растителните и в животинските организми. Той е открит в яйчния жълтък и в млякото. Ролята на бора все още не е добре изяснена, но е известно, че той влияе върху правилното развитие и растежа на растенията. Предполага се, че борните съединения са свързани с действията на определени ферменти, но все още механизмите и процесите остават неизяснени. Установено е, че при недеостиг на бор в почвата грахът, цвеклото, люцерната, ленът, тютюнът и други не могат да дават плод и загиват.

Откриване

^{Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като го разширите.}

Съединението боракс е известно около 800 г. Борната киселина е идентифицирана през 18в.^[8]

Вероятно римляните са намирали късове боракс в Тоскана – бяло трошливо вещество, което се разтваря във вода, а при нагряване се стопява в безцветна течност, която започва да се пени, а след като се охлади застива в стъкловидна маса. Известно е обаче, че в курса по химия на Н. Льомери от 1768 г. има таблица на химически символи и там е даден и символа на боракса.

Да получат неоткрития елемент, който се съдържа в боракса, се заели няколко учени – Ж. Л. Гей-Люсак и Л. Ж. Тенар във Франция и Х. Дейви в Англия. Френските учени получили бора (1808) чрез редукция на борна киселина с калий, а Дейви приложил разработения от него електрохимичен метод и при електролиза на стопена борна киселина получил на анода кафяво-черно кристално вещество – бор.

Първите данни за елементарен бор са от 1808 г. и са свързани с имената на французите Гей-Люсак и Луи Тенер и англичанина Хъмфри Дейви. Французите му дават името бора или бор, а англичаните – boron.

Наличие в природата

^{Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като го разширите.}

Разпространението на бора в земната кора е 1×10^-3% и е на 39-о място сред елементите.

В природата борът се среща само в съединения, най-често с кислорода – борна киселина (сасолин)^[9] (H₃BO₃), боракс (Na₂B₄O₇•10H₂O) – натриева сол на тетраборната киселина, ашарит (MgHBO₃), кернит (Na₂B₄O₇•4H₂O) и в редица сложни минерали. Те земат 75% от борните находища.^[9] Колеманитът (Ca₂[B₄O₄(OH)₃]₂•2H₂O) се получава при ветреенето на минерала улексит (NaCa[B₅O₆(OH)₆]•H₂O). Освен като минерала сасолин, борната киселина се среща и в парите на вулкани или горещи извори, например около Тоскана. Минералът турмалин съдържа до 10% В. Той е сложна изоморфна смес от борати и силикати на елементите (Na,Al)(Mg,Fe). Неговите природни камъни са полускъпоценни камъни поради високата им твърдост.^[9]

Физични свойства

^{Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като го разширите.}

Елементът бор е първият елемент от IIIA група, втори период. Има електронната структура 1s²2s²2p¹ (прибавя се един р-електрон спрямо берилия) и проявява само трета валентност. Атомното му тегло е 10,811.

С повишаване на температурата, електропроводимостта на бора расте.^[8] При обикновени условия е лош проводник на електричен ток и се явява изолатор, но при температури от 20 °C до 600 °C проводимостта му се увеличава 100 пъти. Електропроводимостта на бора не се подчинява на закона на Ом и нараства с увеличаване на силата на тока. Големият температурен коефициент на активно съпротивление позволява той да бъде използван за термистори за високочуствителни прибори при измерване и регулиране на високи температури. Във физическата апаратура и прибори, борът се използва за прозорци, прозрачни на инфрачервено излъчване.

Определянето на температурата на топене на бора е трудно, защото борът е силно реактивоспособен при високи температури, но е приета за 2075 °C, а кипи при 4000 °C.

Изотопи

Борът съществува в природата със своите два стабилни изотопа – ¹⁰B и ¹¹B, съответно по 19,9% и 80,1%. Те са синтезирани при х-процеси, както изотопите на берилия и лития. Има 12 радиоактивни изотопа, като всичките са кратко живеещи.

Разделянето на изотопите на бора става най-лесно чрез газообразното съединение BF₃, тъй като молекулите на ¹¹BF₃ се изпаряват преди тези на ¹⁰BF₃.

Алотропни форми

Образуването на повече от 10^[8] полиморфни модификации на кристалния бор е свързано с различни фактори в процеса на получаването им. Най-добре изучени са структурите на тетрагоналната, черната α- и сивата β-ромбоедична модификация на бора.

Кристалните форми на бора все още не са изучени добре, защото са изградени от сложни групи. Борът е единственият елемент с такава сложна структура. Това се определя от малкия му атомен радиус и много големите стойности на йонизационните енергии. При тези условия металната връзка не може да се осъществи, а за прости ковалентни връзки между атомите той има по-малко електрони, отколкото наличните орбитали за тези връзки. Най-плътната структура има α-ромбоедичната форма, като елементарната клетка е изградена от 12 борни атома. Между тях има празнини, където се настаняват допълнително борни атоми. Такава структура имат и някои бориди, при които металните атоми също се намират в тези празнини. Термодинамично по-стабилна е β-ромбоедичната модификация, съдържаща 105 атома в елементарната клетка. Нейната температура на топене е 2180 °C, като при неметалите е по-ниска само от температурата на топене на въглерода. Освен ромбоедричните модификации са намерени още α- и β-тетрагонални форми, които са спорни.^[9] Всички тези форми са изградени от икоситетраедри B₁₂.

Атомите в икоситетраедрите са свързани с 5 съседа, а атомите по върховете на елементарната клетка на β-модификоцията осъществяват това обкръжение с атоми на други икоситетраедри или с борни атоми, вмъкнати между тях. Това координационно число в структурата на бора не може да се обясни с Теорията за валентните връзки, тъй като броят на електроните в атомите е по-малък. Строго описание на природата на химичната връзка в тях може да стане само с Метод на молекулните орбитали. Кристалохимията на бора като елемент, намиращ се между металите и неметалите, е много особена.

Икоситетраедричната единица е повтарящ се мотив в химията на бора.^[9]

Аморфният бор е черен, а кристалният – тъмночервен, с метален блясък и твърдост, близка до диамантената. Има полупроводникови свойства.

Химични свойства

^{Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като го разширите.}

При обикновени условия борът има слаба химична активност, на която ѝ влияят алотропната модификация, размерите на частиците и чистотата му.

Кристалният бор е инертен, особено при ниска температура. Аморфният бор реагира при ниска температура само с флуора. При 700 °C реагира с O₂, а при 1200 °C – N₂, давайки борен нитрид BN. При 900 °C борът се атакува от алкални стопилки, съдържащи окислител – Na₂CO₃/NaNO₃.^[9] С металите при загряване дава бориди.

При силно нагряване борът измества съответните елементи дори от стабилни оксиди като P₂O₅, CO₂ и SiO₂ и оксидите на много метали, поради много ниската стойност на изменението на енталпията на образуване на B₂O₃ (Δ_fH⁰₂₉₈ = -1461 kJ/mol):^[9]

${\ce {3Sio2 + 4B -> 2B2O3 + 3Si}}$ .

Като се изключат боридите, във всички свои съединения борът е от трета стенен на окисление. Обяснението е, че въпреки че неговите втора и трета йонизационна енергия са много по-високи от тези на останалите елементи, поради крйносиметричната 2р-орбитала и много малкия атомен радиус на бора, един електрон от двойката 2s²-електрони сравнително лесно преминава на свободната 2p-оритала. Енергията, отделена при двете допълнителни ковалентни връзки, е достатъчна да компенсира този преход и тогава борът функционира като тривалентен. Наличието на 3 електрона при 4 външни орбитали определя и акцепторните свойства на бора. Прост йон B³⁺ не може да се образува поради много стойност на сумата от йонизационните енергии. Този факт и високата електроотрицателност на бора определят неметалния му характер.^[9]

С халогените реагира при нагряване, давайки безцветни BX₃ (X = F, Cl, Br, I).^[8]

Съединения

Бориди

Борът дава съединения с всички метали, освен с някои от по-тежките – Ag, Au, Cd, Hg, In, Tl, Sn, Sb, Pb, Bi. Най-често боридите се получават при взаимодействие на бора с металите или техните оксиди:^[9]

${\ce {Sc2O3 + 7B ->[{1150 °C}] 2ScB2 + BO}}$ (полимерни форми).

${\ce {Cr + {n}B -> CrB_{n}}}$

Известни са и други методи:

редукция на борни халогениди с метал, понякога в присъствие на водород:

${\ce {BCl3 + W + 3/2 H2 ->[{1200 °C}] WB + Cl2 + 3HCl}}$

редукция на смес от борен и метален оксид с въглерод:

${\ce {V2O5 + B2O3 + 8C ->[{1500 °C}] 2VB + 8CO}}$

редукция на метален оксид с борен карбид:

${\ce {Eu2O3 + 3B4C ->[{1600 °C}] 2EuB6 + 3 CO}}$ и други.

Поради малкия атомен радиус на бора се получават много разнообразни по свойства и стехеометричен състав бориди – от M₅B до MB₁₀₀.^[10] Най-често се срещат боридите M₄B, M₃B, M₂B, M₃B₂, MB, M₃B₄, MB₂, M₂B₅, MB₄, MB₆ и MB₁₂.^[9]

Видове бориди^[9]
Вед борид	Елементи, образущи го	Строеж
MB	?	Първият вид бориди е с изолирани борни атоми, когато броят на металните атоми по-голям от броя на борните.
M₃B	Tc, Re, Co, Ni, Pd	При вторите три вида бориди решетката е изградена от метаните атоми, а борните атоми, или двойката борни атоми, са разположени в междините на решетката
M₂B	Ta, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Be
M₃B₂	V, Nb, Ta
MB	Ti, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mn, Ni, Fe (проста верига)	Третият вид бориди са със зигзаговидни вериги от борни атоми в кристалната решетка. Структурата с двойни вериги заема междинно положение между едноверижната и слоестата (мрежеста структура)
M₃B₄	Ti, V, Nb, Ta, Mn, Ni (двойна верига)
MB₂	Mg, Al, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Ru, Os, U, Pu	Четвъртият вид бориди са с двумерна, мрежеста структура. Тя се състои от редуващи се слоеве метални и борни атоми. Всеки борен атом граничи с 3 метални атома и е свързан с общо 6 метални атома – 3 отгоре и 3 отдолу на слоя от борни атоми. Всеки метален атом е свързан по този начин с 12 борни атома. Затова връзката е много здрава и температурата им на топене е много висока.
MB₄	?	Четвъртият вид бориди са с по-голям брой борни атоми. Структурата им е кубична, често тип CsCl, при която в центъра се намира металният атом, а върховете на куба представляват октаедри, изградени от 6 борни атома. Така всеки октаедър е свързан с по една връзка с върховете на съседните октаедри. По този начин всеки от тях остава в центъра на куб, ограден от 8 метални атома, разположени по върховете му. M^IIB₆ са полупроводници, а M^IIIB₆ и M^IVB₆ имат мека проводимост. Такъв вид бориди образуват металите с голям атомен радиус. Те също кристализират в кубична сингония, но тип NaCl. Местата на хлорните атоми заемат кубооктаедрични клъстери, изградени от борни атоми. MB₆₊ са едни от най-твърдите известни вещества.^[10]
MB₆	M^IB₆ (Na,K); M^IIB₆ (Ca, Sr, Ba, Eu, Yb, La); M^IIIB₆ (редкоземни метали); M^IVB₆ (Th)
MB₁₀	?
MB₁₂	Sc, Y, Zr, лантаноиди и актиноиди
MB₁₂₊	?

Всички бориди са много твърди, високотопими, химически инертни в широк температурен интервал и някои от тях имат по-голяма електропроводимост, отколкото съответните метали. Те се използват за парки на турбини, горивни камери, бакетни дюзи, тигли, вани за метални и други стопилки, покриване на метални конструкции, обработване на метали, електроди при индустриални високотемпературни производства и други.^[9]

Повечето бориди са инертни спрямо неокисляващи киселини, но Be₂B и MgB₂ реагират с водни разтвори на киселини, образувайки борани.^[10] Силни окисляващи киселини като азотната или гореща сярна реагират с повечето бориди.

Борани

Основна статия: Борани

Водородът не взаимодейства с бора дори при висока температура, затова бороводородите се получават по косвени начини. Бораните (борните хидриди) са леко окисляващи съединения. Познати са няколко вида. Те са синтезирани и характеризирани от немския химик Алфред Сток в периода 1912 г. – 1937 г., който пръв ги нарича борани. Като главен хидрид се явява диборанът B₂H₆. Бораните могат да бъдат твърди, течни и газообразни. Първите членове са летливи и затова токсични. При горенето на борани се отделя много повече топлина, отколкото при горенето на въглеводороди.^[8]

Халогениди

Борът образува халогениди с всички халогени. Те са мономери в твърдо, течно и газообразно състояние за разлика от халогенидите на останалите елементи в IIIA група. Структурата на молекулите им е планарна, с ъгъл ХВХ = 120°, което показва, че борният атом е в sp²-хибридизация.^[9]

Борният трифлуорид се получава при взаимодействие на B₂O₃ и CaF₂ с конц.H₂SO₄:

${\ce {B2O3 + 3CaF2 + 6H2SO4 -> 2BF3 + 3CaSO4 + 3[H3O]^+[HSO4]^- (aq)}}$ .

Връзката B-F в борния трифлуорид е най-здравата позната единична връзка.

При хидролизата му се образува комплексната флуороборна кислина:

${\ce {BF3 + 3 H2O <=> H3BO3 + 3H[BF4]}}$ .

Нейните соли се получават лесно при взаимодействие на метални фруориди с BF₃:

${\ce {KF + BF3 -> K[BF4]}}$ .

H[BF₄] е много силна киселина и алкалните тетрафлуороборати са стабилни съединения, разтворите на които не търпят хидролиза. Тетрахалогенборатите, съдържащи [BCl₄]^-, [BBr₄]^- и [BI₄]^-, могат да се получават само в неводни разтвори.

Борният трихлорид и BBr₃ се получават при директно взаимодействие на хлор или бром с B₂O₃ в присъствие на въглерод:

${\ce {B2O3 + 3C + 3Cl2 ->3CO + BCl3}}$ .

Борният трийодид се получава при взаимодействие на NaBH₄ с йод при нагряване:

${\ce {2NaBH4 + 4I2 ->[{125 - 200 °C}] 2BI3 + 2NaI + 4H2 ^}}$ .

Кислородсъдържащи съединения

Диборен триоксид

Кислородсъдържащите съединения на бора са многобройни и разнообразни. Най-простото от тях е борният оксид B₂O₃. Той се получава при бързо загряване на H₃BO₃, която най-напред се стапя и след това се обезводнява. Самият оксид при тези условия е в стопено състояние. Той е едно от веществата, които най-трудно кристализират и при охлаждане на стопилката остават във вид на стъкло, подобно на SiO₂.^[9] Дълго време B₂O₃ е бил познат само като стъкловидна маса. В стопилката му се разтварят много метални оксиди и дават различно оцветени стъкла. Борният оксид реагира с водата до борна киселина.

Борна киселина

В практиката борната киселина се получава при взаимодействие на боракс със солна киселина:

${\ce {Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O -> 4H3BO3 + 2NaCl}}$ .

Борната киселина е много по-малко разтворима във вода от NaCl при стайна температура и кристализира във вид на люспести блестящи моноклинни кристали. С повишаване на температурата разтворимостта ѝ нараства. Структурата на H₃BO₃ е солеста, изградена от {BO₃} единици, свързани по между си с несиметрични водородни връзки. Слоевете са свързани помежду си със слаби вандерваалсови сили. Това обяснява малката твърдост и плътност на кристалите на H₃BO₃ и цепителността ѝ на тънки люспести кристали. Борната киселина е много слаба едносновна Люисова киселина и комплексът, който дава с водата е източник на протони:

${\ce {B(OH)3 + 2H2O <=> H3O^+ + [B(OH)4]^-}}$ .^[9]

Много разредени разтвори на борната киселина се използват в медицината. Те са важна част и в първия охлаждащ контур на ядрените реактори и централи.^[9]

Борната киселина може да се представи също с формулата H[B(OH)₄]. При взаимодействие с H₂O₂, една OH група се заменя с една пероксидна група и се получава монопероксоборна киселина. При замяна на OH групите в H[B(OH)₄] с флуоридни йони се получава серия от флуороборни киселини – H[BF(OH)₃], H[BF₂(OH)₂], H[BF₃(OH)], H[BF₄]. Те са познати предимно в разтвор, но някои от тях могат да се синтезират.

При загряване на борната киселина, преди да се получи борният оксид, най-напред се отделя една молекула вода и се образува метаборна киселина, HBO₂. Тя е известна в кубична, моноклинна и ромбоедична полиморфна модификация.

При обезводняване на H₃BO₃ освен мономерната форма и метаборната киселина се получават и други форми – пироборна киселина (B₂) и метаборни киселини (B₃₊).

Съединения с азота

Борен нитрид

Борният нитрид (BN) се получава много трудно. Той е синтетично произведен кристал, който се прави в две кристални форми – хексагонален борен нитрид (h-BN), аналогична на графита,^[9] и кубичен борен нитрид (c-BN),^[8] аналогичен на диаманта.^[9] Изоелектронен е на въглеродната молекула и има аналогични свойства на полимерните форми на въглерода. В малки количества може да се получи при взаимодействие на B с NH₃ при температура на бяла жар (1200 °C). В по-големи количества се получа, като се стапя карбамид с борна киселина в амонячна атмосфера при висока температура.

Борният нитрид е бял, има висока температура на топене като графита и се нарича „бял графит“.^[9] Той е добър електроизолатор.

h-BN се приготвя по няколко начина, включващи загряване на борен оксид (B₂O₃) с амоняк. На молекулярно ниво това съединение представлява слоеста пудра, подобна на талка, като слоевете са съставени от един върху друг шестоъгълници. Връзката между слоевете е много слаба, поради което той лесно се отлага при пипане. Това го прави подобен на графита и затова е мек и мазен. От такава пудра се изработват форми чрез горещо пресоване. Обработва се лесно механически, има високи електрично съпротивление и топлопроводност. Използва се за направата на електрически изолатори, леярски тигли и др.^[8]

c-BN се произвежда при много високи налягания (до 6200 atm) и висока температура (1200 °C-2000 °C). Така произведеният C-BN, наречен боразон, е втори по твърдост след диаманта. Благодарение на неговото високотемпературно окисление (над 1900 °C), боразонът има много по-висока работна температура от диаманта, изгарящ до 800 °C. Боразонът противодейства на ударни натоварвания и е по-нетрошлшив от диаманта.^[8]

Боразини

Структура и размери на боразиновата молекула

Един клас от B–N съединения образува цикличният боразин (триборен триимид), B₃N₃H₆, и неговите производни. Той се получава чрез загряване на BCl₃ и NH₄Cl, при което се отделя HCl и се получава междинният продукт (BClHN)₃. Това съединение се редуцира с NaBH₄:

${\ce {3BCl3 + 3NH4Cl ->[{T}] (BClHN)3 + 9HCl}}$

${\ce {(BClHN)3 + 3NaBH4 -> B3N3H6 +3NaCl + 3/2B2H6}}$ .

Боразинът има аналогична структура и близки физични константи на бензена и се нарича „неорганичен бензен“. Той е по-реактивоспособен от бензена и при обикновена температура реагира с киселини, основи и вода.

Някои физични свойства на боразина и бензена^[9]
Свойства	B₃N₃H₆	C₆H₆
Молекулна маса, M_r	80,5	78,1
T_T, °C	-57	6
T_K, °C	55	80
Плътност, тв. (g/cm³)	1,00	1,01
Повърхностно напрежение (dyn/cm)	31,1	31,0

При загряване на боразина се получават полимерни продукти, аналогични на нафталена, бифенила и други.

Карбиди

С въглерода над 1300 °C образува карбида B₄C, представляващ полимер – (B₁₂C₃)_n. Конструкцията му е трудно разрушима и затова е твърд, здрав, химически инертен и термично устойчив.

История на изследванията

^{Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като го разширите.}

Производство

^{Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като го разширите.}

Елементарният бор се получава по различни начини – възстановяване от анхидрид с помощта на метали; електролитно редуциране от стопилки; редуциране на борни халогениди с водород. Възможна е и термична дисоциация на борните халогениди и хидриди.^[8]

При загряване на боракс се получава H₃BO₃ вследствие на хидролизни процеси. По-нататък от H₃BO₃ се получава B₂O₃, който чрез редукция с Mg или алкални метали дава бор:

${\ce {B2O3 + 3Mg -> 3MgO + 2B}}$ .

При тези условия се отделя аморфен бор, който трябва да се очисти от оксида и борида на редуктора.^[9]

Друг по-евтин метод за получаване на нечист бор е чрез електролиза на K[BF₄], който се разтваря в стопилка на евтекична смес от KCl и KF с температура на топене 800 °C. Чист бор се получава чрез термична дисоциация на боран или чрез редукция на BCl₃ или BBr₃ с водород:

${\ce {B2H6 ->[{T}] 2B + 3H2 ^}}$

${\ce {2BBr3 + 3H2 -> 2B + 6HBr ^}}$ .^[9]

При тези реакции се получава също аморфен бор, който се загрява продължително при висока температура (под температурата на топене), при което се получава компактна кристална маса. Този метод е известен под названието прахова металургия. При нагряване на аморфен бор между 1000 – 1200 °C се получават α- и β-ромбоедичните модификации.^[9]

Приложение

Борът с висока степен на честота се явява подходящ елемент за легиране на полупроводникови материали, придавайки р-проводимост на силиция и германия.

За регулатор на мощността на ядрените реактори се използва ¹⁰B, който се характеризира с голямо напречно сечение на залавяне на топлинни неутрони (3836 b).^[8] Ако е нужно да се използват материали с малко напречно сечение на залавяне на неутрони е подходящ изотопът ¹¹B. Двата изотопа на бора дават възможност да се измерва потокът на неутроните чрез използване на два термистора – единият с ¹⁰B, а другият с ¹¹B. В първия термистор се провежда ядрената реакция:

${\ce {^10B + n -> ^7Li + ^4He + 2,8 MeV}}$

Отделената енергия повишава температурата на термистора многократно повече в единия, отколкото в другия. Тази разлика в температурите дава възможност чрез съответната градуировка да се определя интензивността на неутронния поток.

Бор-10 се използва и за направата на детектори за регистриране на бавни неутрони. Един такъв детектор е пропорционалният брояч, напълнен с BF₃ (газ) при налягане под една атмосфера, с който се регистрират сигнали от α-частици. За да се увеличи ефективността на такъв детектор, във вътрешността се нанася твърд ¹⁰B.

Висока степен на поглъщане на топлинни неутрони от ¹⁰B се прилага и в медицината за облъчване на тумори. В пациента се инжектират борни съединения, които се нотрупват бързо и за предпочитане в тумора, след което туморната област се облъчва с топлинни неутрони.

В сплави на цветни и черни метали, борът повишава тяхната износоустойчивост и повишава температурите им на топене.^[8] Борът най-добре очиства медта от разтворените в нея газове. Наситена с бор повърхност (1 – 2×10^-6 m дълбочина) довежда до образуването на бориди на тези метали, които са твърди и издръжливи на износване. Обикновено нанасянето на бора става чрез имплантация или дифузия при висока температура. Той влиза в състава на корозионноустойчиви и топлоиздръжливи справи, като например феробор. До 10% добавка от бор повишава механичните свойства на стоманата и славите на цветните метали.^[8]

Биологични ефекти

^{Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като го разширите.}

За много живи организми борът е жизненоважен, а заедно с медта, магнезия, молибдена и цинка, е микроелемент.^[8] Борът повишава усвояването на калция, магнезия и витамин С в организма. Недостигът на бор се отразява отрицателно на семенните култури, поради което в почвата се вкарват борни торове.

Източници

↑ Zhang, K.Q. et al. Infrared Emission Spectroscopy of BF and AIF // J. Molecular Spectroscopy 170. 1995. DOI:10.1006/jmsp.1995.1058. p. 82. Архивиран от оригинала на 2012-01-11. (на английски)
↑ Melanie Schroeder. Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden // S. 139. Архивиран от оригинала на 2015-04-02. Посетен на 2018-01-17. (на немски)
↑ Lide, David R. (ed.). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press, 2000. ISBN 0849304814. (на английски)
↑ Gay Lussac, J.L. et al. Sur la décomposition et la recomposition de l'acide boracique // Annales de chimie 68. 1808. p. 169 – 174. (на френски)
↑ Davy H. An account of some new analytical researches on the nature of certain bodies, particularly the alkalies, phosphorus, sulphur, carbonaceous matter, and the acids hitherto undecomposed: with some general observations on chemical theory // Philosophical Transactions of the Royal Society of London 99. 1809. DOI:10.1098/rstl.1809.0005. p. 39 – 104. (на английски)
↑ ^а ^б Szegedi, S. et al. Determination of boron in glass by neutron transmission method // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Letters 146 (3). 1990. DOI:10.1007/BF02165219. p. 177. (на английски)
↑ ^а ^б Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements // National Institute of Standards and Technology. (на английски)
↑ ^а ^б ^в ^г ^д ^е ^ж ^з ^и ^к ^л ^м ^н Лефтеров, Димитър. Химичните елементи и техните изотопи. София, Издателство на БАН „Проф. Марин Дринов“, 2015. ISBN 978-954-322-831-7. с. 249 – 253.
↑ ^а ^б ^в ^г ^д ^е ^ж ^з ^и ^к ^л ^м ^н ^о ^п ^р ^с ^т ^у ^ф ^х ^ц ^ч Киркова, Елена. Химия на елементите и техните съединения. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридски“, 2013. ISBN 978-954-07-3504-7. с. 128 – 151.
↑ ^а ^б ^в King, R. Encyclopedia of Inorganic Chemistry [10 Volumes] by. с. 417 – 441.

[v1-1] Zhang, K.Q. et al. Infrared Emission Spectroscopy of BF and AIF // J. Molecular Spectroscopy 170. 1995. DOI:10.1006/jmsp.1995.1058. p. 82. Архивиран от оригинала на 2012-01-11. (на английски)

[2] Melanie Schroeder. Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden // S. 139. Архивиран от оригинала на 2015-04-02. Посетен на 2018-01-17. (на немски)

[magnet-3] Lide, David R. (ed.). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press, 2000. ISBN 0849304814. (на английски)

[Lussac-4] Gay Lussac, J.L. et al. Sur la décomposition et la recomposition de l'acide boracique // Annales de chimie 68. 1808. p. 169 – 174. (на френски)

[Davy-5] Davy H. An account of some new analytical researches on the nature of certain bodies, particularly the alkalies, phosphorus, sulphur, carbonaceous matter, and the acids hitherto undecomposed: with some general observations on chemical theory // Philosophical Transactions of the Royal Society of London 99. 1809. DOI:10.1098/rstl.1809.0005. p. 39 – 104. (на английски)

[szegedi-6] а ^б Szegedi, S. et al. Determination of boron in glass by neutron transmission method // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Letters 146 (3). 1990. DOI:10.1007/BF02165219. p. 177. (на английски)

[NISTic-7] а ^б Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements // National Institute of Standards and Technology. (на английски)

[:0-8] а ^б ^в ^г ^д ^е ^ж ^з ^и ^к ^л ^м ^н Лефтеров, Димитър. Химичните елементи и техните изотопи. София, Издателство на БАН „Проф. Марин Дринов“, 2015. ISBN 978-954-322-831-7. с. 249 – 253.

[:1-9] а ^б ^в ^г ^д ^е ^ж ^з ^и ^к ^л ^м ^н ^о ^п ^р ^с ^т ^у ^ф ^х ^ц ^ч Киркова, Елена. Химия на елементите и техните съединения. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридски“, 2013. ISBN 978-954-07-3504-7. с. 128 – 151.

[:2-10] а ^б ^в King, R. Encyclopedia of Inorganic Chemistry [10 Volumes] by. с. 417 – 441.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]