К каким химическим элементам относится бор
- Бор: химический элемент и его свойства
- Структура и свойства бора
- Взаимодействие бора с другими веществами
- Методы получения бора
- Идентификация бора
- Применение бора
Бор: химический элемент и его свойства
Бор является химическим элементом III группы периодической системы. Он концентрируется в рассолах морей и озер и не встречается в природе в свободном виде. Бор может быть серым, бесцветным или красным кристаллическим веществом, которое занимает второе место по твердости после алмаза. Этот элемент довольно инертен, особенно в своей кристаллической форме. В пластическом состоянии он переходит при температуре свыше 2000 °C.
Структура и свойства бора
Природный бор состоит из двух стабильных изотопов и имеет десять алло-тропных модификаций. Различные модификации образуются в зависимости от температуры при получении бора. Кристаллические решетки всех модификаций состоят из икосаэдров электронодефицитных структур.
Взаимодействие бора с другими веществами
Бор не реагирует с кислотами, которые не являются окислителями. Однако, при взаимодействии с щелочами в присутствии воздуха, а также при сплавлении смеси нитрата калия и его карбоната или расплавленного пероксида натрия, бор образует бораты. Когда бор взаимодействует с металлами при высоких температурах, образуются бориды. Взаимодействие с углеродом приводит к образованию карбидов бора, а с кремнием - силицидов бора. Силициды бора являются кристаллическими веществами, которые не разлагаются водой, растворами щелочей и кислот, и используются в качестве огнеупоров и материалов для защитных устройств ядерных реакторов.
Методы получения бора
Основным методом выделения бора из смеси является отгонка из кислых растворов в виде борнометилового эфира. Сначала эфир гидролизуется до ортоборной кислоты, а затем титруется щелочью в присутствии маннита.
Идентификация бора
Бор может быть определен по сине-фиолетовому окрашиванию зарином или диаминоантрантилином. Также его можно обнаружить по буро-красному цвету куркумовой бумаги.
Применение бора
Бор является важным компонентом многих жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Небольшие добавки бора повышают механическую прочность стали. Кроме того, бор используется для насыщения поверхности стальных изделий с целью улучшения их коррозионных свойств. Он также является материалом для производства регулирующих стержней ядерных реакторов, полупроводников терморезисторов и нейтронопоглощающих материалов. В виде волокон бор применяется в качестве уплотнителя композиционных материалов.
