Бор

Бор (лат. Вопил) -химический элемент III группы периодической системы Менделеева; атомный номер 5, атомная масса 10,811

Название "бор" происходит от арабского "бурак" - "бура". Этот элемент впервые выделили из борной кислоты в 1808 г. известные французские химики Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар. Правда, в полученном ими веществе бора было не больше 70%; бор 99%-ной чистоты впервые получен американским химиком Э. Вейнтраубом лишь через 101 год.

В природе бор встречается в основном в виде буры NaB₄O₇ ⋅ 10Н₂О, кернита Na₂B₄O₇ ⋅ 4H₂O и сассолина (природной борной кислоты) Н₃ВO₃. Содержание его в земной коре 3 ⋅ 10^-4% по массе.

Очень чистый бор бесцветен, однако бесцветный бор видели немногие. Из-за примесей мелкокристаллический бор обычно бывает темно-серого, черного или бурого цвета.

При обычной температуре бор взаимодействует только со фтором, при нагревании - с другими галогенами, кислородом, серой, углеродом, азотом, фосфором, с металлами, а из кислот - с азотной и серной. В соединениях он проявляет степень окисления +3.

Известнейшее соединение бора-борная кислота - довольно широко используется в медицине как дезинфицирующее средство. Буру - соль борной кислоты - издавна применяют в производстве специальных сортов стекла. Но не из-за этого бор стал в наши дни элементом очень важным для промышленности.

Природный бор состоит всего из двух изотопов - ¹⁰В и ¹¹В. По химическим свойствам они, как любые изотопы одного элемента, практически неразличимы, но для ядерной физики эти изотопы - антиподы. Физиков прежде всего интересует такая характеристика легких изотопов, как способность их ядер захватывать (или, наоборот, не захватывать) нейтроны, образующиеся в ходе цепной ядерной реакции и необходимые для ее поддержания (см. Цепные реакции). Оказалось, что легкий изотоп ¹⁰В принадлежит к числу самых агрессивных "захватчиков" тепловых нейтронов, а тяжелый изотоп 11В индифферентен к ним. Каждый из этих изотопов может быть полезен при сооружении атомных реакторов в большей степени, чем природная смесь изотопов этого элемента.

Изотопы бора научились разделять в сложных физико-химических процессах и получать моноизотопные соединения и сплавы. ¹¹В используют как легирующую добавку в материалах активной зоны реакторов, а из ¹⁰В делают управляющие стержни, с помощью которых улавливают избыток нейтронов и таким образом регулируют ход цепной ядерной реакции.

Из соединений бора наибольшее внимание сейчас привлекают сверхтвердые нитрид BN и карбид В4С, а также гидриды бора, или бороводороды. Их синтезировали довольно много: В₂Н₆, В₄Н₁₀, В₅Н₉, В₁₀Н₁₄ и др. Неодинаковые по составу и строению, ядовитые, отвратительно пахнущие и, как правило, химически очень нестойкие, гидриды бора и их производные тем не менее чрезвычайно заинтересовали химиков: они оказались перспективным высококалорийным горючим для реактивных двигателей.

Бор является жизненно важным элементом. Агрохимики считают бор одним из самых важных микроэлементов. Борные микроудобрения повышают урожаи многих технических культур: сахарной свеклы, льна, подсолнечника. При этом часто улучшается и качество сельскохозяйственной продукции: свекла становится слаще, семена подсолнечника - маслянистее.