Б Бор является элементом таблицы Менделеева с атомным номером 5 и отображается как B. Бор представляет собой металлоид —вещество которое имеет характеристики как металлов, так и неметаллов и выглядит как порошок коричневого цвета.
Как был открыт бор
Название химического элемента бор было использовано от названия минерала буры, которое представляет собой соединение из которого добывается бор. Есть сведения о том, что бура и ее минеральный вид использовались в Китае еще в 300 году до нашей эры. В неизвестных записях приблизительно 1600 года упоминается, что буру использовали в качестве флюса в металлургии. Борная кислота была обнаружена в 1777 году в Италии, недалеко от Флоренции. Это соединение стало известно как Sal Sedativum и использовалось исключительно в медицине. Редкий минерал сасолит, который был обнаружен в поселении Сассо (Италия), был главным источником европейской буры в период с 1827 по 1872 год. Затем его заменили источники с Американского континента.
Бор не был признан в качестве отдельного элемента, пока он не был отделен от минерала французскими химиками Хамфри Дэви и Джозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром. В 1808 году Дэви заметил, что электрический ток, пропускаемый через раствор боратов, вызывает образование коричневого осадка на одном из электродов. В своих последующих экспериментах он использовал калий для восстановления борной кислоты вместо электролиза. Он отделил достаточно бора, чтобы подтвердить наличие нового химического элемента, и назвал его борацием. Гей-Люссак и Тенар использовали железо для восстановления борной кислоты при высоких температурах. Окисляя бор воздухом, они показали, что борная кислота является продуктом окисления бора.
Йенс Якоб Берцелиус выделил бор как новый химический элемент только в 1824 году. Исторических сведений по этому элементу не очень много. По поводу выделения чистого бора, можно предположить, что он был выделен в 1909 году американским химиком Иезекиилем Вайнтраубом.
Где и как добывают бор
В природе бор содержится только в виде химических соединений. Добыча бора осуществляется в своей основе из боросодержащих минералов. Такими минералами являются колеманит, кернит (расорит), улексит и тинкал. Эти экономически важные минералы составляют 90% от общей массы борной руды. Крупнейшие месторождения борной буры находятся в Центральной и Западной Турции. Эти месторождения находятся в провинциях Эскишехир, Кютахья и Балыкесир. Большая часть этих месторождений еще не освоено.
Турция, США и Россия являются лидерами в бородобывающей отрасли. Годовой спрос на бор находится в пределах 4 миллионов тонн. Около 50% от этой цифры приходится на добычу в турецком месторождении. Почти 1/4 от общего объема добывает США в боровом руднике в штате Калифорния. Очищение бора от других химических соединений в борной руде осуществляется в основном методом пиролиза. Этот метод заключается в отделении бора от других элементов коротким нагреванием до высоких температур ( около 750°C ) при очень низком давлении. Вообще, методов отделения бора достаточно много. Например, оксиды могут отделяться методом электролиза или восстановлением магнием и натрием с выделением водорода и т.д. Россия в этом плане отстает от своих конкурентов, добыча бора осуществляется в Дальнегорске. Это месторождение является крупнейшим месторождением в РФ.
Распространенность бора
Распространенность бора является не очень высокой. При этом это касается как Вселенского, так и Земного масштаба. Как уже говорилось выше, бор содержится в природе только в виде соединений, причем большую часть составляют оксиды. Точные мировые запасы боросодержащих элементов неизвестны, но известно, что они оцениваются свыше одного миллиарда тонн. К сведению, годовая добыча бора составляет около 4 миллионов тонн. Как говорилось выше, Турция занимает первое место по добыче бора в мире. Этим богатством владеет компания Eti Maden İşletmeleri, которая представляет собой государственную горнодобывающую компанию. По неподтвержденным данным, эта кампания владеет 72% мирового запаса бора в мире.
Что же касается России, то тут нужно заметить, что на Россию приходится около 5% мирового запаса бора. Причем в Дальнегорском месторождении находится около 3% мирового запаса. Если взглянуть на США, то тут можно отметить калифорнийское месторождение под названием «Шахта Rio Tinto Borax», которая содержит около 33 миллионов тонн буры. Ее запасы ориентировочно иссякнут к 2050 году.
Применение бора
Не смотря на трудное производство и небольшое обилие бора, его применение является очень разнообразным. Причем применение бора захватывает очень широкий круг услуг и товаров. Для справки, на 2012 год цена бора за 1 грамм оценивалась в 5 долларов США. На сегодняшний день, мировой спрос на бор составляет около 20 миллионов тонн в год.
Основными промышленными потребителями бора являюися изготовители стекловолокна, как изолирующего элемента. К стеклу добавляется либо оксид, либо пентагидрата буры для изменения прочности или текучести продукта. На эти цели отводится около 46% производимого бора. Следующей областью применения является изготовление высокопрочной стекольной посуды из боросиликатного стекла. На эти цели приходится около 10% от общего количества потребляемого бора. Около 15% потребляемого бора приходится на производство высокопрочной керамики. Сельскохозяйственные нужды занимают около 11% производимого бора. В основном на производство удобрений и средств от насекомых. Еще около 6% приходится на бытовую химию, которая включает порошки, моющие средства и отбеливатели. Оставшаяся часть идет на другие нужды, такие как производство магнитов, экранирования нейтронов в ядерных реакторах и фармацевтика.
Интересные факты
Интересных фактов связанных с бором достаточно много. Начнем с того что бор входит в состав неодимовых магнитов (Nd 2 Fe 14 B), которые являются самыми мощными магнитами в мире. В пример можно поставить компьютерные жесткие диски, в которых неодимовые магниты раскручивают двигатель в приводах. Или в мобильных телефонах эти магниты создают магнитное поле, которое позволяет крошечным динамикам показывать заметную звуковую мощность.
Бор является одним из компонентов триэтилборана, которое представляет собой вещество поджигающее ракетное топливо в турбореактивных двигателях. Борная кислота является популярным фармацевтическим средством. Она обладает противогрибковым, противовирусным и антисептическим действием. Так же бор является важнейшим компонентом препарата бортезомиб. Является первым одобреным средством помогающим против миеломы и лимфомы. На сегодняшний день ведутся множественные разработки препаратов против этих болезней. Так же борная кислота является компонентом многих антисептиков для глаз.
Еще борную кислоту используют для очистки воды в бассейнах. Бор является очень важным питательным веществом для растений, которая оказывает влияние на стенки клеток растения. В уменренных количествах оно улучшает рост и развитие, а в чрезмерных губительно для растений.
