Каковы различные варианты использования бора?

Бор, хотя и не является одним из наиболее распространенных элементов на Земле в целом, существует в виде крупных, легко доступных месторождений минералов бора в ряде областей, что делает его легкодоступным. Обычно эти отложения встречаются в сухих местах и ​​содержат элемент в виде водорастворимых боратов. Элементарный бор имеет мало коммерческих применений, но применение таких соединений бора, как бораты, много и разнообразно. Они встречаются в промышленных процессах, в выпускаемой продукции и в медицине.

Одно из самых ранних применений бора в форме боратов было в гончарном деле, где он в сочетании с силикатами образовывал твердую прозрачную глазурь. Сегодня одним из наиболее важных применений бора является производство боросиликатного стекла. Этот тип стекла отличается незначительным расширением при нагревании. Поэтому маловероятно растрескиваться при быстром нагревании или охлаждении и идеально подходит для использования в лабораторной посуде и посуде. Одна известная марка стеклянной посуды особенно связана с этими приложениями.

Бор является важным элементом для растений и может добавляться в небольших количествах к удобрениям для использования в районах с дефицитом бора; однако слишком много бора токсично. Его роль, если таковая имеется, у животных не была четко определена. Элемент попадает в обмен веществ через пищу, обычно в форме боратов, и хотя у людей нет известных случаев дефицита бора, он может потребоваться в следовых количествах. Был заявлен ряд преимуществ для добавок бора в рационе, но доказательства в поддержку этого неубедительны.

Соединения бора имеют низкую токсичность для человека и других млекопитающих, но очень токсичны для многих насекомых, особенно муравьев и тараканов. Ряд коммерческих инсектицидов содержит борную кислоту или другие соединения бора. Борная кислота также широко используется в качестве антисептика, средства для промывки глаз и лечения некоторых грибковых инфекций. Это очень слабая кислота, которая не вызывает раздражения кожи или глаз.

Еще одно применение бора в медицине - лечение рака, известное как бор-нейтронозахватная терапия (BNCT). Лечение включает введение стабильного изотопа бора-10 в раковые клетки. Этот изотоп бора может поглощать нейтроны, которые вызывают его образование альфа-частицы и иона лития. Эти частицы несут много энергии, но не путешествуют далеко; вся их энергия высвобождается в клетке-мишени, повреждая ее, но оставляя соседние клетки невредимыми. Таким образом, можно уничтожить опухоли, добавив бор-10 к соединению, которое легче поглощается раковыми клетками, а затем бомбардирует опухоль нейтронами.

В промышленности одним из основных видов использования бора является абразивный и режущий инструмент. Два соединения бора, карбид бора (B ₄ C) и нитрид бора (BN) отличаются чрезвычайной твердостью. Нитрид бора напоминает углерод в том смысле, что он может иметь графитоподобную гексагональную форму, а также алмазоподобную структуру. Шестиугольная форма используется в смазочных материалах. Как и углерод, он также может быть превращен в нанотрубки и наноленты, электрические, магнитные и оптические свойства которых многообещающие для различных электронных применений.

Бор-10, благодаря своей способности поглощать нейтроны без образования радиоактивных изотопов, используется для целей защиты в ядерных реакторах. Неодимовые магниты также содержат бор. Бораты используются в ряде бытовых чистящих и моющих средств для смягчения жесткой воды, в качестве антипиренов и в качестве красителя зеленого пламени в пиротехнике и в аварийных вспышках.