БОР

Наука » Химия

Хотя элемент бор встречается в при­роде сравнительно редко (в земной коре его почти в 7 тыс. раз меньше, чем алюминия), главным образом в

виде солей борной кислоты, бура — кристаллогидрат тетрабората натрия Na7B4O7•10Н2О — была известна уже в раннем Средневековье. В сочинени­ях арабских алхимиков говорится об использовании её в качестве плав­ня, а также для пайки драгоценных металлов. С Памира и с отрогов Ги­малаев буру доставляли караванами в Багдад.

Долгое время состав буры оставал­ся неизвестным. Лишь в 1702 г. ученик Роберта Бойля Вильгельм Гомберг (1662—1715), прокаливая буру с же­лезным купоросом, получил борную кислоту Н3ВО3, которую назвал успо­коительной солью (sal sedativum) no будто бы производимому ею дейст­вию. Это вещество нашло широкое применение в медицине того време­ни. Спустя полвека было доказано, что бура является солью борной кис­лоты: она образуется при взаимодей­ствии «успокоительной соли» с содой Na2CO3.

БОР

Бура обладает замечательным свойством растворять оксиды и соли многих металлов с образованием перлов — окрашенных боратных стёкол. Цвет различных перлов настолько индивидуален, что по ним можно распознавать многие металлы. Так, соли никеля дают жёлто-зелёные перлы, кобальта — синие, марганца — коричневые, железа — светло-зелёные, хрома — изумрудно-зелёные, а алюминия — бесцветные. Перлы представляют собой бораты сложного состава, например Cu(ВО2)22NaBO2.

 

В свободном виде бор (название образовано от лат. borax — «бура») был выделен в 1808 г. французскими химиками Жозефом Гей-Люссаком и Луи Тенаром (1777—1857) при нагревании в медной трубке смеси борного ангидрида, полученного про­каливанием борной кислоты, с метал­лическим калием: 2Н3ВO3®200 °C В2О3+3Н2О; 2В2О3+3К=3КВО2+В. Спустя несколько меся­цев Гемфри Дэви выделил бор элект­ролизом расплавленного В2О, (tпл=450°С).

Сейчас бор получают по реакции В2О3+3Mg=2В+3MgO. Часть бора при этом реагирует с магнием, обра­зуя борид: Mg+2В=MgB2. Чтобы вы­делить бор из реакционной массы, её обрабатывают раствором соляной кислоты. В результате из борида об­разуется смесь водородных соедине­ний бора — боранов. Простейший из них — диборан — имеет состав В2Нб, Известны также бораны В4Н10, В5Н9, В5Н11, В10Н14 и др. Часто выделяюща­яся смесь газов самовоспламеняется.

Установлено, что борирование — покрытие поверхности стальных из­делий тонким слоем боридов железа FeB и Fe2B — существенно повышает их твёрдость и термостойкость. Борирование осуществляют в плазме с использованием летучих соединений бора, таких, как ВСl3 или В2Н6. Созда­ны и особые жаропрочные сплавы, например ферробор, который со­держит 10 — 20% бора.

 

Бор, получаемый из В2О3, пред­ставляет собой аморфный тугоплав­кий (tпл=2075 °С) тёмно-бурый поро­шок, нерастворимый в воде. При восстановлении бромида бора водо­родом образуется кристаллический бор в виде серых кристаллов с метал­лическим блеском: 2ВВr3+3Н2=2В+бНВr. Это вещество по твёрдости почти не уступает алмазу, что легко объяснить, сравнив их строение. По­добно атомам углерода в алмазе, в кристаллическом боре атомы связаны в трёхмерный каркас, с той лишь раз­ницей, что в основе его лежат двад­цатигранники (икосаэдры) В12.

При комнатной температуре бор химически довольно инертен. Однако при нагревании он взаимодействует с концентрированной азотной кисло­той: В+3HNO3 = H3BO3+3NO2, с хло­ром, а при 700 °С сгорает в кислороде.

Борная кислота Н3ВО3 практиче­ски не диссоциирует на ионы, раст­вор самоподкисляется в результате ре­акции Н3ВО32О « [В(ОН)4]-+. Анион [В(ОН)4]- вступает в реакцию с другими молекулами Н3ВО3, образуя полиборные кислоты. Солью одной из них — тетраборной кислоты — и является бура.



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.