ikonuna tıklayınız.
bor
Almanca bor kelimesinin İngilizce karşılığı.n. Boer, South American with Dutch ancestry
Özellikleri
Periyodik cetvelin 3 A grubunun ilk ve en hafif üyesidir. Atom numarası 5'tir. Atom ağırlığı 10.811'dir. Borun erime noktası belirsizdir, fakat en iyi tahmini erime noktası 2200 ± 100°C, kaynama noktası ise 2550 °C'dir. Tabii halde iki tane izotopu vardır. 10B % 18, 8, 11B % 81, 2 oranında bulunur. Her ikisinin çekirdeği spine sahip olduğu için nükleer mağnetik rezonans araştırmalarında kullanılır. Borun radyoaktif izotopları 8B ve 12B ihtiva ederler. Kristal bor, önemli ölçüde hafifliğe, sertliğe, çizilmeye karşı mukavemete, ısıya karşı kararlılığa sahiptir. Bor kırmızı ötesi (infrared) ışığının bazı dalga boylarına karşı saydamdır ve oda sıcaklığında zayıf elektrik iletkenliğe sahiptir. Yüksek sıcaklıkta ise iyi bir iletkendir. Kristal bor kimyasal olarak inerttir. Bor, hidroklorik ve hidroflorik asitlerle kaynatıldığında bozulmaz. Sadece çok ince öğütülmüş bor, konsantre (derişik) nitrat asidi ile yavaşça oksitlenir.Elde edilişi
Erime noktası yüksek ve erimiş halde aşındırıcı tabiatı olduğu için, boru çok saf olarak elde etmek zordur. % 95-98 saflıkta bor, borikoksidin magnezyum ile indirgenmesinden amorf (şekilsiz) halde elde edilir ve safsızlığı baz ve asit ile yıkayarak filitre edilir. Elde edilen bor, oksit ve bor bulunduran bileşikleri ihtiva eder ve küçük kristaller halinde, koyu kahve renklidir. Bor, tungsten yüzeyinde borikoksidin hidrolizi ile de elde edilir.Bulunuşu
Bor, yer kabuğunda % 0.001 oranında bulunur. Okyanuslarda tuz halinde ve kurumuş deniz yataklarında konsantre halde (çok miktarda) vardır. Borun sodyum tuzlarının hidrate hali ve boraks yatakları daha ziyade Ortadoğu'da bulunur. Türkiye'de (Bandırma) bor minarllerinden pandermit bol miktarda bulunur. Amerika (Kaliforniya) ve İtalya'nın volkanik bölümünde bulunur. Önemli mineralleri, ortoborat asidi (B(OH)3) boraks (Na2B4O7.10H2O) Pandermit (Ca2B6O11 3H2O) ve borasit (2Mg3B8O15.Mg Cl2)'tir.Tarihi
Bor adının Arapça Buraq veya Farsça Burah kelimesinden geldiği düsünülmektedir. Tarihte Bor’u ilk kez Babilliler altın elde etmek için kullanmışlardır. Bunun için, Tibet göllerinin sığ kesimlerinden çıkarılarak Himalayalar üzerinden Hindistan’a ve oradan da Mezopotamya’ya uzanan yollar kullanılarak ithal edilen Boraks’dan yararlanılmıştır. Eski Yunanlılar ve Romalılar Bor bileşiklerini temizlik maddesi olarak kullanmışlardır. İS 875 yılında ilaç olarak Arap doktorlar tarafından kullanılmıştır. Borik asit 18. yüzyıl başlarında elde edilmiş ve yine aynı yüzyılda G.Amerika’da And Dağları’nda bulunmuştur. 19. yüzyıl başlarında ise elementer Bor bulunmuştur.Kullanılışı
Bor telleri plastik ve metallerle kullanılır. Bunların mukavemetini arttırır. 10B termal veya yavaş elektronları çok iyi absorblar ve nükleer reaktörlerde kontrol çubuğu ve kılıf olarak kullanılır. Nötron dedektörü olarak kullanıldığı gibi roket yapımında da istifade edilir. Bor bileşikleri yakıtlar gibi yüksek enerji ile birlikte hafif bileşikler hasıl ederler. Bor ve bor bileşikleri, termo elektrik tipindeki elektrik üreticileri ve yüksek sıcaklıkta emniyetle çalışan yarı iletkenler için, infrared (kırmızı ötesi) ışınlara saydam olan pencereleri yapmak için malzeme olarak kullanılır. (bkz. Boraks, Borik Asit)- Atom numarası: 5
- Simge: B
- Kütle numarası: 10.811
- Kaynama Noktası(C): --
- Erime Noktası (C): 2030
- Yoğunluk:2.34
- Buharlaşma Isısı: 128
- Kaynaşma (Füzyon) Isısı: 5.3
- Elektriksel iletkenlik: 1e-12
- Isıl iletkenlik: --
- Özgül Isı Kapasitesi: .309
En yaygın bilinen türevi olan "boraks", Araplarca "tinkal" olarak da adlandırılırdı, 16. yüzyılda eritme işlemlerinde kullanılırdı. Yaygın uygulama alanı bulunan borik asit ilk kez 1808’de Homberg tarafından hazırlanmıştır. Ayrıca 1808’de Davy borik asit elektrolizinden amorf bor elde etmiş ve 1856’da Wöhler ve Sainte-Claire Deville tarafından kristalin modifikasyonu tarif edilmiştir.
Kullanım yerleri
Bor mineralleri, sanayide sayısız denicek kadar çok çeşitli işlerde kullanılmaktadır. Bor minerallerinden elde edilen boraks ve asit borik; özellikle nükleer alanda, jet ve roket yakıtı, sabun, deterjan, lehim, fotoğrafçılık, tekstil boyaları, cam elyafı ve kağıt sanayinde kullanılmaktadır. çok mükemmel bir kristaldirÜretim için kullanılan diğer bir yöntem de şudur. A.B.D. Kaliforniya'da bazı tuzlu su çözeltilerinde % 1,5 kadar boraks bulunur. Borakslı göllerden itibaren sadece bir kristallendirme işlemiyle elde edilen üründe, sodalı su ile yapılan tekrar kristallendirmeler yardımıyla saf hale getirilir. (Borik asitin zayıf bir asit olması nedeniyle boraks, su etkisiyle kısmen hidrolize uğrar; olayısıyla meydana gelen boraks kristallerinin bir kısmının hidrolizini önlemek için, boraksın sodyum karbonat eşliğinde kristallendirilmesi gerekir.) (3-5).
Türkiye'de büyük çapta boraks üretimi, 1968'de Bandırma'da Etibank Boraks ve asitborik fabrikalarında önce kolemanitten başlayarak yapılmıştır. Öğütülmüş kalsine kolemanit, Na2CO3 ve NaHCO3 ile reaksiyona sokulur, reaksiyon sonucu oluşan CaCO3 çamurunun süzülmesiyle geriye kalan ana çözelti kristallendirilir, ayrılan kristaller kurutulur ve torbalanır. (3).
- 2( 2CaO.3B2O3 ) + 4NaHCO3 + Na2CO3 + 28H2O › 3Na2B4O7.10H2O + 4CaCO3 + CO
Türkiye'de bor maden yatakları
Bor mineralleri, dünyanın sayılı bir kaç ülkesinde bulunur. Bunlar içinde %72 oranı ile en zengin ülke, Türkiye’dir. Bor maden rezervleri Ancak üretimin ve ihracatın sınırlı olması nedeniyle bu maden, yurt ekonomisinde önemli bir yer tutmamaktadır.Başlıca bor yatakları; Balıkesir, Kütahya, Bursa ve Eskişehir’de bulunmaktadır. Bor minerallerini işletmek için Kırka, Emet, Bigadiç, ve Kestelek'te tesisler bulunmaktadır.
Stratejik önemi hakkındaki görüşler
- Değerli bir maden olduğu
- Bor' un önümüzdeki çağın en popüler madeni olacağı, petrolden bile önemli olduğu, bazı güçlerin Türkiye'deki bor madenlerini ele geçirmek için oyunlar oynadığı görüşü hakimdir.
Stratejik öneminin abartıldığı görüşü Türkiye'de bor üretiminden çok yüksek kazançlar elde edilebileceğinin yanlış bir inanç olduğu, dünyada %66 rezerve sahip olduğu halde, pazarın sadece %25'ini elinde tutan Türkiye'nin bor madenini teknolojide kullanmadan bir katma değer yaratamayacağı düşünülmektedir.
Bor kimyası
Borun temel cevherleri; kernit (Na2B4O7.4H2O), boraks (Na2B4O7.10H2O), kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) ve uleksit (NaCaB5O9.8H2O) gibi boratlardır.Bor elementi, periyodik sistemin 3.grubunun başında yer alır. Elmastan sonra en sert madde olan ametal bor gri-siyah kristalin veya amorf mikrokristalin, yeşilimsi sarı renkli bir yapıda olup başlıca özellikleri aşağıdaki gibidir.
- Periyodik Sırası: 5
- Atom ağırlığı: 10.82
- Izotopları: -B10: % 19.57, -B11: % 80.43
- Termik nötron absorbsiyon kesidi: -B10: 40.10, Barn -B11: 07.5 Barn
- Kristal Yapısı: Tetragonal-Hekzagonal
- Yoğunluğu: -Kristalin: 2.33 g/cm, -Amorf: 2.34 g/cm
- Erime Noktas: 2190 °C (-20 °C)
- Sertliği: 9.3 Mohs
Bor bileşiklerinin yaygın kullanımları ve borun element olarak erken tanımlanmış olmasına karşın, bor kimyası çalışmaları nispeten kısıtlı bir alanda sürdürülmüştür. Bunun nedenleri; temel olarak bor bileşiklerinin hidroliz veya oksidasyona yönelik stabil olmayan nitelikleri ve malzemelerin birçoğunun kullanımındaki yapısal zorluklarıydı. Nihayet Stock ünlü deneysel vakum tekniğini geliştirince bor kimyasının araştırılmasında yeni bir kapı aralandı.
Grup IIIA elementlerinden sadece bor bir ametaldir. Bu gruptaki diğer elementler; alüminyum, galyum, indiyum ve talyumdur.
Grup IIIA elementlerinin elektronik dizilimi Tablo 1.’de listelenmiştir ve elementlerin özellikleri ise Tablo 2.’de belirtilmektedir. Bor, gruptaki diğer elementlerden çok daha küçük bir atomdur. Bu durum, ametal bor ve metal özellikteki diğer grup elemanları arasında belirli farklılıklara neden olur.
Ga, In ve Tl’un atom büyüklükleri periyodik sınıflandırmada kendilerinden hemen önce gelen elementlerin elektronik iç yapılarından etkilenir (özellikle lantanitten sonra gelen talyum örneğinde görüleceği gibi). Bu nedenle de atom yarıçapı ani şekilde veya standart olarak bu elementlerin artan atom numaralarıyla birlikte artmaz. Bu elementlerin göreceli şekilde küçük oluşları gruptan aşağı inerken bile beklenen şekilde azalmayan nispeten yüksek iyonizasyon potansiyeli içermelerine neden olur.
Bu elementlerin hiçbiri en ufak şekilde bile basit bir anyon oluşturma eğiliminde değillerdir. Elementlerin elektronik konfigürasyonlarının da mantıklı kıldığı biçimde en sık rastlanır oksidasyon seviyesi +3’tür. Nispeten yüksek olan bu değer, göreceli olarak küçük iyonik yarıçaplarla biraraya gelerek üstün polarize nitelikleri olan tipler ortaya çıkarmaktadır.
Buna bağlı olarak, +3 değerli bileşiklerin elementleri baskın şekilde kovalenttir; bu kovalent nitelik ayrıca göreceli olarak elementlerin yüksek ilk üç iyonizasyon potansiyelinden de kaynaklanmaktadır. İstisnai olarak kendi kimyasında ametal olan bor haricindeki diğer IIIA elementleri su çözeltisinde +3 değerlikli iyon olarak bulunurlar. Bu iyonlar yüksek oranda su içerirler, ancak hidrasyon ısıları çok yüksektir.
Çok yüksek sıcaklıkta (2000°C) bor birçok metalle raksiyona girerek borürler oluşturur. Bu madde çok serttir, kimyasal olarak stabildir ve metalik iletkenliği gelişmiştir. Bazı metalik borürlerin kristallerinde bor atomları aralıklıdır, diğerlerinde zincirler veya bor atomu katmanları (tabakaları) mevcuttur. Magnezyum borür (MgB2), diğer borürlerden farklı olarak bor hidrür karışımları üretecek şekilde hidrolize formda mevcuttur.
Bor, amonyak veya nitrojen ile yüksek sıcaklıklarda bor nitrür (BN) oluşturacak şekilde reaksiyona girer. Bu malzeme karbonla izoelektroniktir ve grafite benzerdir, fakat farklı olarak bor ve nitrür atomları içeren kristal bir yapısı vardır. Çok yüksek sıcaklık ve basınçta BN’ün bu modifikasyonu elmas türü kafes (latis) formuna dönüşür ve elmas kadar serttir.
misafir - 9 yıl önce
Tungsten Carbide Inserts - 1 hafta önce