دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره عنصر بور (B)
بور، (به انگلیسی : Boron) با علامت اختصاری B و عدد اتمی ۵، عنصری از جدول تناوبی در دسته شبه فلزات است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
بور از شبه فلزها است و چون در اثر دگرگونی‌های هسته‌ای ستارگان ایجاد نمی‌شود، فراوانی کمی در پوستهٔ زمین و منظومهٔ خورشیدی دارد. ترکیبات رایجی از این عنصر که به صورت طبیعی در زمین ایجاد می‌شوند، در آب محلول‌اند. بور از کانی‌های بور به کمک عمل آوری صنعتی مانند تبخیر به دست می‌آید، مانند اور، بوره و کرنیت. عنصر بور در سطح زمین به صورت آزاد یافت نمی‌شود و همیشه با ماده‌ای دیگر ترکیب شیمیایی شده‌است.
شناسنامه بور
عدد اتمی:۵
جرم اتمی: ۱۰.۸۱۱
نقطه ذوب : C°۲۰۷۵
نقطه جوش : C°۴۰۰۲
شعاع اتمی : Å ۱.۱۷
ظرفیت: ۳
رنگ: مشکی
حالت استاندارد: مایع
نام گروه:۳
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 800.6
شکل الکترونی: ۱s2 2s2p1
شعاع یونی : Å ۰.۲۳
الکترونگاتیوی: ۲.۰۴
حالت اکسیداسیون: ۳+
دانسیته: ۲.۳۴
گرمای فروپاشی : Kj/mol 50.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 489.7
مقاومت الکتریکی : Ohm m: 1.8×۱۰۴
گرمای ویژه: J/g Ko 1.02
دوره تناوبی:۲
اشکال دیگر بور
اکسید بور B2O3
هیدرید بور B2H6
کلرید بور BCl3
تاریخچه بور
ترکیبات بورون ( از ریشه عربی Buraq و فارسی بوره) هزاران سال پیش شناخته شده اند. در یونان باستان، وابسته به سنگ معدنی به نام natron بود که علاوه بر سایر نمک های معمول، حاوی بورات نیز بود. لعاب های بوراکس درچین، از ۳۰۰ بعد از میلاد به کار می رفته و در روم باستان نیز از ترکیبات بورون در تولید شِشه استفاده می شده است.
کاربردهای بور
✦ مهم ترین ترکیب بورون از نظر اقتصادی تترابورات سدیم یا بوراکس است که به میزان بسیار زیادی در ساخت عایق های فایبر گلاسی و سفید کننده پربورات سدیم بکار می رود.
✦ بورون غیر بلورین به سبب رنگ سبز مخصوصی که دارد در فشفشه های نورافشان به کار می رود.
✦ اسید بوریک ترکیب مهمی است که در محصولات پارچه ای مورد استفاده قرار می گیرد.
✦ ترکیبات بورون دردر ترکیبات آلی و تولید شیشه های borosilicate کاربرد وسیعی دارند.
✦ سایر ترکیبات به عنوان نگهدارنده های چوب مورد استفاده قرار می گیرند و ویژگی خاصی که در این مورد دیده می شود درجه پایین سمی بودن آن ها است.
✦ بورون- ۱۰به عنوان سپری در برابر تشعشعات و نوترون یاب در کنترل رآکتورهای اتمی به کار گرفته می شود.
✦ مفتول های بورون موادی سبک و بسیار مقاوم هستند و عمدتاً در سازه های پیشرفته هوا-فضا کاربرد دارند.
✦ مطالعه روی ترکیبات بورون در حال انجام است تا از آن ها در موارد گسترده دیگری از جمله غشاهای نفوذ پذیر قند، دریافتگرهای کربوهیدرات و bioconjugates استفاده شود.
✦ مطالعه روی کاربردهای دارویی نیز در حال انجام است از جمله درمان با جذب نوترون بورون و تولید دارو. سایر ترکیبات بورون نیز نوید بخش معالجه ورم مفاصل (آرتروز) هستند.
ویژگی های بور
بورون ، کمبود الکترون داشته ، دارای یک اوربیتال p آزاد است. ترکیبات بورون ، رفتاری همانند اسیدهای لوییس دارند و به‌سرعت ، جهت ارضاء میل بورون به جذب الکترون ، به گونه‌های دارای الکترون زیاد می‌چسبند. از ویژگیهای ظاهری این عنصر ، گسیل اشعه مادون قرمز است. در حرارتهای استاندارد ، بورون رسانای الکتریکی ضعیفی است، اما در حرارت بالا خاصیت هدایت الکتریکی خوبی دارد.
خاصیت کشش پذیری بورون از تمامی عناصر شناخته شده بیشتر است. از نیترید بورون می‌توان در ساخت موادی به سختی الماس استفاده نمود. از این نیترید بعنوان عایق استفاده می‌گردد، اما خاصیت هدایت حرارتی شبیه یک فلز دارد. این عنصر همچنین دارای خاصیت روان کننده مثل گرافیت است. بورون مانند کربن دارای توانایی ایجاد شبکه‌های مولکولی با پیوند کووالانسی است.
ایزوتوپ های بور
بور دارای دو ایزوتوپ طبیعی پایدار است. همچنین ایزوتوپ های بورون در خلال تبلور معدنی، در طی تغییرات فازی H2O nv سیستم های آب گرمایی (hydrothermal) و دگرگونی آب گرمایی سنگ شکنش می یابند. این تأثیر آخری احتمالاً باعث غلظت بالای ۱۱B در آب دریا به نسبت پوسته های اقیانوسی و قاره ای است.
اثرات بور بر سلامتي انسان
بر اثر هوازدگي، بور به هوا، خاک و آب وارد ميشود. بور به مقدار جزئي در آبهاي زيرزميني وجود دارد. انسان با فعاليتهايي از قبيل ساخت شيشه، احتراق زغالسنگ، ذوب مس و استفاده از کودهاي کشاورزي سبب وارد بور به محيط زيست ميشود. مقدار بوري که با استفاده از فعاليتهاي انساني به محيط زيست وارد ميشود در مقايسه با بوري که به طور طبيعي و از طريق فرآيند هوازدگي به محيط وارد ميشود، کمتر است. گياهان، عنصر شيميايي بور را از زمين دريافت ميکنند و بر اثر استفاده جانوران از گياهان مقدار بور در زنجيره غذايي به پايان ميرسد.
زمانيکه بدن جانوران مقدار زيادي بور در مدت زمان طولاني از طريق غذا و آب آشاميدني جذب ميکند، اندام هاي توليد مثلي جانوران نر تحت تاثير قرار ميگيرد. اگر جانوران ماده طي بارداري مقدار زيادي بور دريافت ميکنند، تولد موجود جديد با مشکل همراه خواهد بود و ممکن است به تاخير بيفتد يا موجود جديد ناقص به دنيا بيايد. به علاوه، اگر جانوران گاز بور را تنفس کنند، از آسيب هاي شنوايي رنج خواهند بود.
اثرات بور بر محيط زيست
بور عنصري است که با استفاده از فرآيندهاي طبيعي در محيط زيست تشکيل ميشود. انسانها عنصر شيميايي بور را از طريق ميوه، سبزيجات، آب، هوا و محصولات مصرفي دريافت ميکنند.
خوردن ماهي يا گوشت سبب افزايش غلظت بور در بدن انسان نميشود، زيرا بور در بافت جانوران تجمع نمي يابد.
پرتوزايي بور در هوا و آب آشاميدني چندان زياد نيست، اما احتمال پرتوزايي بور در غبار بورات در محل کار کارگران زياد است. زمانيکه فردي مقدار زيادي غذاي حاوي بورمصرف کند، غلظت بور در بدن آنقدر افزايش مي يابد که در بدن فرد مشکلات فراواني ايجاد ميکند.
بور باعث عفونت معده، کبد، کليه ها و مغز ميشود و در نهايت سبب مرگ فرد ميگردد. مقدار اندک بور باعث بروز اختلالاتي در گوش، گلو يا چشم ميشود.
هشدارها درباره بور
بورون عنصری و بورات ها سمی نیستند لذا هنگام سروکار با آن ها نیاز به ملاحظات خاصی نیست. بعضی از ترکیبات هیدروژن –بورون سمی هستند که هنگام کار با آن ها نیاز به توجهات ویژه ای می باشد.
پیشنهادی: همه چیز درباره عنصر برم
