Характеристики на химичния елемент бор

По-често, идеите за бора не се свързват с обикновена субстанция, чиито свойства са малко известни, но със съединения - борна киселина или нейната сол, наречена кафява. Елементът на бора е широко разпространен в земната кора, достатъчно е да се каже, че повече от сто скали и минерали го съдържат в състава му. В тази статия ще разгледаме физичните и химичните свойства на елемента и ще разгледаме приложението на бор и неговите съединения в промишлеността, медицината и селското стопанство. Интересен въпрос е влиянието на боратите върху човешкото тяло и тяхната роля в метаболизма, което ще разберем по конкретни примери.

Характеристики на физичните свойства

За човек, който не е свързан с химията, основните характеристики на елемента - агрегатното състояние, плътността, точката на кипене или точката на топене - са малко известни. Освен това, като просто вещество, елементът бор в природата не се среща. При нормални условия тя е аморфна маса от тъмен цвят. Кристалната форма има различно оцветяване: безцветно, червено или сиво. Съединението може да образува до десет вида алотропни модификации, които се различават по структурата на кристалната решетка. Това от своя страна зависи от температурата на получаване на веществото. Борът е крехък, но много труден, а тази характеристика е втора само на диамант, той също така прави електрически ток добре.

Позиция в периодичната таблица: Характеристики на съединението

Свойствата на боровия елемент се определят от мястото, което той заема в периодичната система от химически елементи. Университета Менделеев. Като п-елемент изследваното от нас вещество проявява както неметални, така и метални свойства, а в съединенията има степен на окисление +3. Това означава, че за образуването на химическа връзка, атомът на бора дава своите три електрона, разположени на последното енергийно ниво. Много често срещани физични и химични свойства на силиций, намиращи се в него периодична система диагонал. В 13-та група на таблицата свойствата на химичния елемент бор имат най-силно неметален характер. С увеличаване на заряда на атомното ядро, всички останали представители - алуминий, галий, индий - показват постепенно увеличаване на признаците на метали. Атомите на елементите са намерени под формата на два изотопа с масови числа 10 и 11. Първият от тях е интересен имот, който позволява използването на изотопа в ядрената физика, а другият се използва активно в производството на стомана. Ще се запознаем с тях по-подробно.

Ролята на елемента в съвременните индустрии

изотоп ¹⁰Б е в състояние да абсорбира елементарни частици, неутрони, които се движат бързо в реактори на атомни електроцентрали. Той се използва като фактор, който не позволява ядрената реакция да премине в неконтролирана фаза, което води до експлозия. При топенето на черни и цветни метали, просто вещество се използва като добавка, намалявайки размера на зърната на сплавта, което значително подобрява нейните физични свойства. Способността за образуване на слой върху метални повърхности - тази характеристика на химическия елемент бор, наречена боринг, подобрява качеството на продуктите, предпазва ги от корозия.

Как да получите просто вещество?

Свободният бор под формата на аморфен прах може да се получи чрез редуциране на неговия оксид с метален магнезий. Полученото съединение съдържа примеси, не е широко разпространено. Следователно, напоследък е използван методът за термично разлагане на бора - съединения с водород или редукция на борониеви халогениди. В този случай чистотата на бора е висока. Изглежда черен и много твърд кристал.

Разпространение в природата

Повече от сто минерали и руди съдържат елемент под формата на борати и боросиликати. Най-известните от тях са датолит и кристален хидрат Na₂B₂О₇ Х 10 Н₂О, наречена кафяво. Те са част от скалите, образувани в резултат на вулканични изригвания, както и тези, които имат седиментен произход. Ето още няколко представители на бороносещите скали. Например, именуван от италианския химик А. Авогадро, който определя моларния обем на газовете, минералния агогадрит. Това е сложно съединение от калий, флуор и бор. Друго, доста рядко съединение - улексит, е кристалният хидрат на калциевите и натриевите борати. Или Peynit е минерал, съдържащ съкровище от ценни елементи, като алуминий, цирконий, бор. Характеристиката на елемента ще бъде непълна, ако не си спомним широкото му разпределение в състава на геотермални минерални води, гейзери и морска вода. Особено високо съдържание на йони Б³⁺ Регистрира се в балнеологичните и питейни източници на Кавказ и Крим.

Характеристики на реакциите с химикали

Както вече казахме, свойствата на бора в много отношения приличат на силикон. При нормална температура и налягане той е достатъчно пасивен и взаимодейства само с най-активния неметален - флуор. При нагряване реагира с хлор, бром и други халогени, както и с фосфор, азот и въглерод. За да се получи борно съединение с водород, се използва реакция между силна неорганична киселина и алкални и алкалоземни метални борати. При окислително-редукционни реакции с окиси, например фосфор или силиций, борният елемент се държи като редуциращ агент, но изобщо не взаимодейства с алкали. Тризоена киселина - Н₃БО₃, който е важна суровина за промишлеността, може да бъде получен чрез действие върху обикновена субстанция на горещи разтвори на азотна или сярна киселина или чрез разтваряне на бор в аквариуми: смес от азотна и солна киселина. Борната киселина има изразени бактерицидни свойства и се използва в медицината. Въпреки това, при високи дози е силно токсичен, така че в момента употребата му е ограничена.

Соли на борни киселини

Ако в химическата литература се споменават борати, това са солите на тетрабороновата киселина Н₂B₄О₇ или други, по-малко хидратирани съединения, отколкото обикновената борна киселина. Най-важното за индустрията е натриев тетраборат, в ежедневието често се нарича кафяво. При производството на изделия от порцелан и порцелан боронният елемент се използва като компонент на глазурата, а при производството на емайлирани сондажът е част от покритието му. натриев тетраборат отдавна се използва в стъкларската промишленост за придаване на специални свойства на стъкло, като висока прозрачност и способност да премине 75% от ултравиолетови лъчи възприема живи обекти.

Бор като микроелемент в организмите

Най-важното влияние оказва върху този компонент върху растенията. Тя е част от фитохормоните, които регулират развитието на учебната тъкан - меристемата, разположена върху върховете на младите филизи и в момента на растежа на растенията. Ако почвата е бедна на йони Б³⁺, тогава има не само изоставане в развитието, но и инхибиране на репродуктивните функции, а растението престава да образува цветя. Химическият елемент на бор влиза в почвата заедно с минерални торове, които се въвеждат през есента.

Има индикатори за растенията, чрез които можете да прецените съдържанието на съединението в почвения разтвор. Например, halophyte solyanka при висока концентрация на аниони BO₃³ стават гигантски по размер, докато солевата и пепелянската степ спират растежа си. Боронът е важен за човешкото тяло. Той влияе на функциите на инсулина, увеличава неговата активност, регулира производството на полови хормони и възбуждането на нервните влакна.

В тази статия ние давахме характеристика на елемента бор и разбрахме значението му за човешкия живот.