bór / B
(borátok, boridok, ferrobór)

Név: a perzsa burah = bórax névből

Rendszám: a periódusos rendszer 5. eleme

Felfedezés:
J.H. Davy, L.J. Thénard, J.L. Gay-Lussac
Tiszta állapotban száz évvel később Weintraub állította elő bórsav elektrolízisével

Relatív atomtömeg: 10,81

Izotópjai:
stabil - 10B; 11B
14 radioaktív izotópja létezik, felezési idejük ms nagyságrendű

Elektronkonfiguráció: [He](2s)2(2p)1

Fizikai tulajdonságok:
Sötétszürke félfém
Olvadáspontja 2300°C
Sűrűsége 2,34 g/cm³
Több módosulata létezik. A különböző módosulatokban sajátságos 12 atomból álló pentagonikozaéderes csoportok fordulnak elő, ami semmiféle más elemnél nem ismeretes.
Kemény, a Mohs-féle skálán a keménysége 9,5.
Kis vezetőképességű, félvezető.

Kémiai tulajdonságok:
Kémiai reakcióképessége kicsi, a hőmérséklet emelésével rohamosan nő.
Az úgynevezett amorf bór, amely valójában mikrokristályos, közepes reakcióképességű, a nagyobb kristályokból álló kevésbé aktív. Hidrogénnel nem reagál, fluorral közönséges hőmérsékleten, klórral és brómmal magasabb hőmérsékleten egyesül.
Oxigénben elég, 700 °C-on levegőben magától meggyullad és bór-trioxiddá (B₂O₃) ég el.
Kénnel magas hőmérsékleten vegyül.
Fémekkel boridokat képez.
Platinatégelyben nem szabad hevíteni, mert könnyen olvadó platina-borid keletkezik és a tégely tönkremegy.
Magas hőmérsékleten fémoxidokat redukál.
Vízgőzzel bór-trioxidot és hidrogént ad erős izzításkor.
Sósavgázzal vörösizzáson bór-triklorid keletkezik belőle.
Füstölgő salétromsav oxidálja.
Olvadt alkáli-hidroxidok hidrogénfejlődéssel borátokat adnak vele.
Vegyületeiben mindíg 3 vegyértékű, csak kovelens kötéssel szerepel. Kovalens kötésű láncokat, más atomokkal gyűrűket is képez.
Lángfestése zöld.
A boridok között vannak ionvegyületek pl. magnézium-borid (Mg₃B₂). Atomrácsa van a CaB₆-nak, ez már félig fémes jellegű. Az Fe₂B még jobban közeledik a fémrácshoz. érdekes, hogy több fém-borid vezetőképessége jobb, mint a benne lévő fémé. A titán, hafnium, cirkónium és vanádium boridja például igen jó vezető. Ezek olvadáspontja nagyon magas, pl. ZrB-é 3256 °C, és nagyon kemények.

Vegyületei közül szerveskémiai szintéziseknél kiterjedten használják a bór-trifluoridot (BF₃), amely normál hőmérsékleten gáz.
A bór-trioxid (B₂O₃) üveggyártásnál használatos.
A bórsav (H₃BO₃) előállítható sóiból savval, de a természetben is előfordul. Használják zománcok, mázak készítésére, bőrcserzésre, a gyógyászatban és számos más célra.
A bór-nitrid igen magas hőmérsékleten állítható elő bórból és nitrogénből. Grafitszerű, de nagy nyomáson gyémántszerű kristálymódosulata is előállítható, a gyémántnál is keményebb. Grafitszerű változatát tűzálló tárgyak készítésére is használják, mert olvadáspontja 3000 °C körüli és levegővel, fémekkel szemben igen ellenálló.
A bór-karbid (B₄C) elemeiből igen magas hőmérsékleten keletkezik, rendkívül kemény, kémiai hatásokkal szemben ellenálló. Csiszolóporokat készítenek belőle.

Előfordulás:
Elemi állapotban nem, csak oxigénvegyületekben fordul elő.
Ritka elem a földkéreg 0,0003%-ot tartalmaz. A tengervíz 0,01%-a.
A bórsav (sassolin, H₃BO₃) hévforrások és sóstavak vizében található.
Az egyik legfontosabb ásványa a bórax (Na₂B₄O₇.10 H₂O).
További ásványai a kernit (Na₂[B₄O₆OH₂] . 3 H₂O), a colemanit (Ca₂B₆O₁₁ . 5 H₂O), stb.
A boroszilikátok közül gyakoribb a turmalin (a képen).

Előállítás:
Halogénvegyületeiből, pl. bór-tribromidból magasabb hőmérsékleten - izzított volfrám drót felületén elemeire esik szét és a bór a volfrámra rakódik:
2 BBr₃ = 2 B + 3 Br₂
Bór-trioxidból magnéziummal redukálva:
B₂O₃ + 3 Mg = 2 B + 3 MgO

Felhasználás:
Kemény acélötvözetek alkotórésze (ferrobór) - a képen.
Javítja a Si és Ge félvezetők tulajdonságait.
Atomreaktorok szabályozórúdjaiban használják.
A bór-nitrid, bór-karbid csiszolóanyagok.
Vegyületei az üveggyártásnál (hőálló üveg), mosószerekben, növényvédő szerekhez és műtrágyákhoz, továbbá zománcokhoz használatosak.
Egyéb vegyületek felhasználása fentebb a vegyületeinél.

Biológia:
A növények anyagcseréjében fontos szerepet játszó nyomelem.
Az emberi szervezetben csökkenti a kalcium és a magnézium ürülését a vizelettel, ezáltal segíti a csontképzést, akadályozza a csontritkulás kifejlődését.
Ezen felül megakadályozhatja az olyan kopási és elhasználódási jelenségek kialakulását mint az arthritis (izületi gyulladás) speciális fajtái.
Feltételezik továbbá, hogy a kalcium hormonális szabályozásában és így a sejtosztódásban is fontos szerepet játszik.
Leginkább tengeri eredetű élelmiszerekben fordul elő. Jelentős hazai források még a különböző, több-kevesebb bórt tartalmazó ásványvizek. A tejben is kimutatható valamennyi bór.

Felhasznált irodalom