Реактивы

?

Поиск по алфавиту

БОР

Бор элементарный

Boron

БОР, Бор элементарный
Где купить:


Космохим: тел.(812) 383-52-85

email: sale@cosmochim.ru

CAS номер: 7440-42-8
Формула брутто: B
Риск при использовании:
  • - Вреден при проглатывании
Знаки особого риска:
Молекулярный вес: tпл °C: tкип °C: d204 Растворимость в воде, гр/100мл, при 20°C: Растворимость в других растворителях
10.81

2074

3658

2.34(25°C)

не раств.

-


Ссылка на химреактив:

Общая характеристика:

Описание

Бор хим. элемент III гр. периодич. системы ( Таблицы Менделеева ), ат. н. 5, ат. м. 10,811. Прир. бор состоит из двух стабильных изотопов - 10В (19,57%) и 11В (80,43%).
Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов бора 10B 310-25 м2, 11В 410-32 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки бора 2s22р;
Степень окисления бора + 3, редко + 2;
Энергия ионизации бора при последоват. переходе от В° к В5+ соотв. 8,29811, 25,156, 37,92, 259,30 и 340,13 эВ;
Атомный радиус бора 0,097 нм, ковалентный 0,088 нм, металлический 0,091 нм, ионный В3+ 0,025 нм (координац. число 4).
Содержание бора в земной коре 510-3% по массе, в воде океанов - 4,6 мг/л. В природе в своб. виде не встречается. Важнейшие минералы - бура Na2B4O710Н2О, кернит Na2B4O74H2O. На земной пов-сти бор мигрирует и концентрируется в рассолах озер и морей.

Свойства

Бор - бесцв., серое или красное кристаллическое либо темное аморфное в-во. Известно более 10 аллотропных модификаций бора, св-ва важнейших приведены в таблице. Образование той или иной модификации и их взаимные переходы определяются т-рой, при к-рой получают бор: при 600-800°С образуется аморфный продукт ( 2,35 г/см3;ΔН перехода аморфный ↔β ромбоэдрич. модификация 5,02 кДж/моль), до 1000°С-α-ромбоэдрич. модификация бора (красные кристаллы), до 1200°С-β- ромбоэдрическая (наиб, устойчивая форма), до 1500 °С - тетрагональные модификации. Расплав обычно кристаллизуется в β-ромбоэдрич. модификацию бора, в к-рую переходят и все остальные формы выше 1500°С. В интервале 1000-1500°С можно одновременно получить смесь разл. модификаций. Кристаллич. решетки всех модификаций бора построены из икосаэдров В12 - полиэдрич. электронодефицитных структур, содержащих наряду с двухэлектронными двухцентровыми хим. связями В—В многоцентровые двух-электронные связи.
Ниже приводятся св-ва р-ромбоэдрич. бора: температура плавления 2074°С, температура кипения 3658°С теплопроводность при 300 К 2,6-10-3 Вт/(мК);  бор - полупроводник р-типа; ширина запрещенной зоны по данным электрич. и оптич. измерений соотв. 1,42 и 1,53 эВ; дырочная проводимость бора 55104, электронная 104 м2/(Вс); постоянная Холла 710-3 м3/Кл (298 К); концентрация собств. носителей тока 51014(433 К) и 91019 м-3П073 К). бор диамагнитен, магн. восприимчивость — 0,7810-9 (298 К). Для монокристаллов бора показатель преломления 3,44 (при длине волны 0,45мкм), коэф. поглощения 10-2 м-1 (при 1,3-3,8 мкм).
По твердости бор занимает второе (после алмаза) место среди всех в-в: твердость бора по Моосу 9,3, по Виккерсу 274,4 ГПа, по Кнупу 2460; микротвердость 30,4 ГПа. Модуль Юнга 282,2 ГПа (для борного волокна 411,6 ГПа); 147 МПа (293 К), 882 МПа (1273 К) (для борного волокна 13,7 ГПа при 1330-1890 К); линейный коэф. сжимаемости 1,810-7 (303 К), объемный 310-7 (293 К). бор очень хрупок, в пластич. состояние переходит выше 2000 °С.

Химические свойства

Химически бор довольно инертен (особенно кристаллический). К-ты, не являющиеся окислителями, с бором не реагируют, конц. азотная кислота  и царская водка окисляют его до борной кислоты . При сплавлении со щелочами на воздухе либо при взаимод. с расплавл. пероксидом натрия  или смесью нитрата калия и карбоната натрия бор образует бораты. С Н2 он непосредственно не взаимод., бороводороды получают косвенным путем. Выше 1200°С бор реагирует с N2 (а также с NH3), давая бора нитрид BN. В р-циях с F2 (ок. 20 °С), с Сl2 (ок. 400 °С), с бромом Вг2 (ок. 600 °С), с иодом I2 (ок. 700 °С) образует тригалогениды ВНаl Выше 500°С бор реагирует с газообразными HF и НСl с выделением Н2.
С серой ок. 600°С, а также в атмосфере H2S или CS2 при 930°С бор образует сульфид B2S3 (температура плавления 310°С; 1,55 г/см3), с селеном  выше 700°С - селенид B2Se3, с фосфором  и мышьяком  выше 900°С - соотв. фосфиды (ВР, В5Р) и арсениды (BAs, B6As), отличающиеся высокой хим. и термин стойкостью.

ХАРАКТЕРИСТИКА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МОДИФИКАЦИЙ БОРА
1058-18.jpg

При взаимод. бора (или В2О3) с углем выше 2000°С получают бора карбиды В12С3 и В13С2, с кремнием  выше 1000°С - силициды B6Si (т. разл. 1864°С), B4Si (т. разл. 1345°С)

Получение

Буру и кернит разлагают серной кислотой при 100°С, нерастворимый остаток отфильтровывают. Фильтрат охлаждают до 15 °С, при этом выпадают кристаллы борной кислоты; кислоту обезвоживают ок. 235°С с образованием оксида бора. Аморфный бор получают восстановлением В2О3 магнием, натрием, кальцием , цинком, калием или Fe, кристаллический бор - восстановлением галогенидов бора (в осн. ВСl3 или трифторидом бора ) водородом или разложением галогенидов и гидридов бора (в осн. В2Н6) при 1000-1500°С.
Бор получают также электролизом расплава тетрафторбората натрия или тетрафторбората калия (образуются при взаимод. соотв. с едким натром или кали либо солей Na или К с борфтористой кислотой ), чистый кристаллический бор (менее 0,05% примесей) - разложением ВВr3 на танталовой или вольфрамовой нити ок. 1300°С в присут. Н2 или разложением В2Н6 и ВI3 при 700-1000°С. Высокой степени чистоты бора (10-3-10-4% примесей) достигают зонной плавкой или вытягиванием монокристаллов из расплава.
Определение. Осн. метод выделения бора из смеси - отгонка в виде борнометилового эфира В(ОСН3)3 из кислых р-ров. Эфир гидролизуют до Н3ВО3, к-рую титруют щелочью в присут. маннита. Гравиметрически бор определяют в виде Са(ВО3)2, образующегося при взаимод. В(ОСН3)3 с гидроксидом кальция, флуориметрически - по фиолетово-синему окрашиванию с хинализарином или диаминоантраруфином, а также при помощи куркумина. Качественно бор обнаруживают по буро-красному окрашиванию куркумовой бумаги или по зеленому окрашиванию пламени при сгорании В(ОСН3)3.

Применение

бор - компонент коррозионностойких и жаропрочных сплавов, напр. ферробора - сплава Fe с В (10-20%). Небольшая добавка бора (1-3-10 %) значительно повышает мех. св-ва стали, сплавов цветных металлов и обусловливает мелкозернистость их структуры. Бором насыщают пов-сть стальных изделий (борирование) с целью улучшения их коррозионных и мех. св-в. бор используют в кач-ве упрочнителя композиционных материалов (в виде волокон), как полупроводник для изготовления терморезисторе в, счетчиков тепловых нейтронов, преобразователей тепловой энергии в электрическую. бор и его сплавы применяют также как нейтронопоглощающие материалы для изготовления регулирующих стержней ядерных реакторов.

Яндекс.Метрика