Бор (хим. эл-т)
БОР, В (лат. Воrum * а. boron; н. Воr; ф. bore; и. boro), — химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 5, атомная масса 10,811. Природный бор имеет два стабильных изотопа: 10В(19,6%) и 11В(80,4%). Выделен французскими химиками Ж. Гей-Люссаком и Л. Тенаром в 1808. Образует тёмно-серые кристаллы.
Известны 3 модификации бора: а-ромбоэдрическая с плотностью 2460 кг/м3, тетрагональная с плотностью 2370 кг/м3 и Я-ромбоэдрическая с плотностью 2300 кг/м3; t плавления 2200°С, t кипения около 3700°С; теплота плавления 4,5 МДж/кг; теплоёмкость аморфного бора 2,3 кДж/кг•К (при 20°С), термический коэффициент линейного расширения 1,1х8,3•10-6 град-1 (в интервале температур 20-750°С). Кристаллический бор — полупроводник. Бор диамагнитен. Степень окисления бора З; связи В — О, В — Cl и др. полярны. Бор — комплексообразующий элемент, координационное число 4. Бор амфотерен и химически довольно инертен (особенно кристаллический). На воздухе сгорает при 700°С с образованием борного ангидрида В2О3, растворяющегося в воде с образованием борной кислоты Н3ВО3. Основные соединения бора — бораты (соли борной и полиборных кислот); получены бороводороды, галогениды, нитриды, карбиды, сульфиды и селениды бора. С металлами бор образует бориды. Бороводороды токсичны. Среднее содержание бора в земной коре 3•10-4 % по массе.
В природе бор в свободном состоянии не обнаружен. Образует около 80 минералов: бораты природные, боросиликаты (датолит, данбурит) и бороалюмосиликаты (турмалин, аксинит). Как изоморфная примесь входит в состав породообразующих алюмосиликатов, а в виде сорбированной примеси — в гидроокислы железа. Геохимическая миграция в эндогенных условиях осуществляется в виде возгонов борной кислоты в газах вулканов или гидроксофтороборатных комплексных соединений калия и натрия в гидротермальных условиях, в зоне гипергенеза — в виде растворимых солей полиборных кислот. Избыток бора в почвах и продуктах питания обусловливает возникновение ряда эндемических заболеваний. Об основных генетических типах месторождений бора см. в ст. Борные руды.
Аморфный бор получают путём восстановления борного ангидрида магнием, чистый кристаллической бор — термическим разложением галогенидов бора на вольфрамовой или танталовой проволоке (при 1300°С), восстановлением их водородом (при 1000-1600°С), а также электролизом боратов.
Применение бора многообразно. В основном бор используют в производстве стекла, керамики, резиновых изделий, эмалей, удобрений, гербицидов. Небольшие количества бора в сталях и бронзах повышают их прочность и стойкость к коррозии. В атомной энергетике используется способность изотопа 10В поглощать тепловые нейтроны: из карбида бора и его сплавов изготавливаются регулирующие стержни ядерных реакторов. Цементы с добавкой природных боратов применяют во внешней бетонной защите от нейтронного облучения, b-карбид бора — как абразивный материал; из нитрида бора изготавливают высокоогнеупорные материалы, а а-форма используется как сухая смазка в подшипниках.
