¿Cuáles son las propiedades del boro?
El boro es un elemento químico con un número atómico de cinco y el símbolo atómico B. Las propiedades notables del boro incluyen su efectividad en la captura de neutrones y la consecuente efectividad de uno de sus isótopos como escudo de radiación; su extrema dureza, resistencia a la tracción y dureza de varios compuestos de boro; y la existencia de varios alótropos de boro y polimorfos. Es un metaloide con un peso atómico estándar de 10.811. Es sólido a temperatura ambiente, con un punto de fusión de 3769 ° F (2349 ° K) y un punto de ebullición de 7101 ° F (4200 ° K) a presión atmosférica.
Las propiedades físicas del boro dependen de su alótropo. Los alótropos son configuraciones diferentes del mismo elemento, con los átomos del elemento unidos entre sí de diferentes maneras. Los alótropos principales del boro se llaman boro cristalino y boro amorfo. El boro amorfo, que está hecho de cristales de boro icosaédrico unidos al azar sin una estructura general más grande, toma la forma de un polvo marrón.
El boro cristalino es negro y extremadamente duro. Es diamantico; en presencia de un campo magnético, produce un campo magnético propio que produce un efecto repelente. El boro cristalino se puede organizar en cuatro estructuras cristalinas principales diferentes, llamadas polimorfos. Comenzando a presiones de alrededor de 23,206,000 libras-fuerza por pulgada cuadrada (aproximadamente 160 gigapascales), las propiedades del boro cambian y se convierte en un superconductor.
El boro forma principalmente enlaces químicos covalentes y puede formar redes moleculares estables. Es un miembro de la familia del aluminio, pero las propiedades del boro en realidad están más cerca del silicio que el aluminio. El boro se encuentra más comúnmente en la naturaleza en el compuesto tetrahidrato de sodio decahidrato, también conocido como bórax. El carburo de boro y el nitruro de boro cúbico se encuentran entre los materiales más duros conocidos. El boro es esencial para la bioquímica de la vida vegetal, y las cantidades de ultratrazas también se usan en animales.
El boro tiene 13 isótopos conocidos, de los cuales dos, 10 B y 11 B, son estables. Alrededor del 80 por ciento de todo el boro natural es 11 B, con 10 B componiendo el resto. 10 B es altamente efectivo para capturar neutrones térmicos y, por lo tanto, es efectivo como un escudo de radiación. Los otros nueve isótopos conocidos son de corta duración, con vidas medias de milisegundos o incluso menos.
Las propiedades del boro le dan al elemento y sus compuestos varios usos. La fortaleza de Boron lo hace valioso en la industria aeroespacial. El carburo de boro y el nitruro de boro cúbico son útiles como abrasivos industriales debido a su extrema dureza, y el carburo de boro también se incorpora a los modernos chalecos antibalas y vehículos blindados. Los semiconductores hechos de sustancias como el silicio, el carburo de silicio y el germanio se dopan con boro. El isótopo 10 B de boro se usa en las barras de control y en los sistemas de apagado de emergencia de los reactores nucleares que se protegen y se está experimentando para usarlo en una forma de radioterapia llamada terapia de captura de neutrones de boro para tratar los cánceres de cabeza, cuello y cerebro.