Hvad er Borons egenskaber?

Bor er et kemisk element med et atomnummer på fem og atomsymbolet B. Bemærkelsesværdige egenskaber ved bor inkluderer dets effektivitet ved neutronfangst og den deraf følgende effektivitet af en af ​​dens isotoper som strålingsskærm; dens ekstreme hårdhed, trækstyrke og hårdhed af flere borforbindelser; og eksistensen af ​​adskillige borallotroper og polymorfer. Det er en metalloid med en standardatomvægt på 10.811. Det er fast stof ved stuetemperatur med et smeltepunkt på 2369 ° F (2369 ° F) og et kogepunkt på 7000 ° F (4200 ° K) ved atmosfærisk tryk.

De fysiske egenskaber ved bor afhænger af dens allotrope. Allotropes er forskellige konfigurationer af det samme element, med atomerne i elementet bundet sammen på forskellige måder. De største allotroper af bor kaldes krystallinsk bor og amorf bor. Amorf bor, der er lavet af icosahedral borkrystaller bundet sammen tilfældigt uden større samlet struktur, har form af et brunt pulver.

Krystallinsk bor er sort og ekstremt hårdt. Det er diamagentisk; i nærvær af et magnetfelt producerer det et magnetisk felt, der resulterer i en frastødende effekt. Krystallinsk bor kan arrangeres i fire forskellige vigtige krystallinske strukturer, kaldet polymorfer. Fra et tryk på omkring 23.206.000 pund-kraft pr. Kvadrat tomme (ca. 160 gigapascals) skifter borons egenskaber, og det bliver en superleder.

Bor danner primært kovalente kemiske bindinger og kan danne stabile molekylære netværk. Det er medlem af aluminiumfamilien, men borets egenskaber er faktisk tættere på silicium end aluminium. Bor findes oftest i naturen i forbindelsen natriumtetraborat decahydrat, også kendt som borax. Borcarbid og kubisk bornitrid er blandt de mest kendte materialer. Bor er essentielt for biokemien i plantelivet, og ultratrakemængder bruges også i dyr.

Bor har 13 kendte isotoper, hvoraf to, ¹⁰ B og ¹¹ B, er stabile. Cirka 80 procent af al naturligt forekommende bor er ¹¹ B, hvor ¹⁰ B udgør resten. ¹⁰ B er yderst effektiv til optagelse af termiske neutroner og er således effektiv som en strålingsskærm. De andre ni kendte isotoper er kortvarige med halveringstider på millisekunder eller endnu mindre.

Borets egenskaber giver elementet og dets forbindelser et antal anvendelser. Borons styrke gør det værdifuldt i luftfartsindustrien. Borcarbid og kubisk bornitrid er nyttige som industrielle slibemidler på grund af deres ekstreme hårdhed, og borcarbid er også inkorporeret i moderne skudsikre veste og pansrede køretøjer. Halvledere fremstillet af stoffer som silicium, siliciumcarbid og germanium er doteret med bor. Borons ¹⁰ B-isotop bruges i kontrolstænger og nødstopsystemer til afskærmning af nukleare reaktorer og eksperimenteres med til anvendelse i en form for strålebehandling kaldet borneutronefangstterapi til behandling af kræft i hovedet, nakken og hjernen.