Kakšne so lastnosti bora?

Bor je kemični element z atomsko številko pet in atomskim simbolom B. Pomembne lastnosti bora vključujejo njegovo učinkovitost pri zajemanju nevtronov in posledično učinkovitost enega od njegovih izotopov kot sevalnega ščita; njegova izjemna trdota, natezna trdnost in trdota več borovih spojin; in obstoj več alotropov in polimorfov bora. Je metaloid s standardno atomsko maso 10.811. Pri sobni temperaturi je trdna, s tališčem 3769°F (2349°K) in vreliščem 7101°F (4200°K) pri atmosferskem tlaku.

Fizikalne lastnosti bora so odvisne od njegove alotropnosti. Alotropi so različne konfiguracije istega elementa, pri čemer so atomi elementa povezani na različne načine. Glavni alotropi bora se imenujejo kristalni bor in amorfni bor. Amorfni bor, ki je narejen iz ikosaedričnih kristalov bora, ki so naključno povezani skupaj brez večje celotne strukture, je v obliki rjavega prahu.

Kristalni bor je črn in izjemno trd. Je diamagenten; v prisotnosti magnetnega polja proizvaja lastno magnetno polje, ki ima za posledico repelentni učinek. Kristalni bor je lahko razporejen v štiri različne glavne kristalne strukture, imenovane polimorfi. Začenši pri tlakih okoli 23,206,000 funtov sile na kvadratni palec (približno 160 gigapascalov), se lastnosti bora spremenijo in postane superprevodnik.

Bor tvori predvsem kovalentne kemične vezi in lahko tvori stabilne molekularne mreže. Je član družine aluminija, vendar so lastnosti bora dejansko bližje siliciju kot aluminiju. Bor se v naravi najpogosteje nahaja v spojini natrijevega tetraborata dekahidrata, znane tudi kot boraks. Borov karbid in kubični borov nitrid sta med najtršejšimi znanimi materiali. Bor je bistvenega pomena za biokemijo rastlinskega življenja, količine v sledovih pa se uporabljajo tudi pri živalih.

Bor ima 13 znanih izotopov, od katerih sta dva, 10B in 11B, stabilna. Približno 80 odstotkov vsega naravno prisotnega bora je 11B, preostanek pa 10B. 10B je zelo učinkovit pri zajemanju toplotnih nevtronov in je zato učinkovit kot ščit pred sevanjem. Ostalih devet znanih izotopov je kratkoživih, z razpolovno dobo milisekund ali celo manj.

Lastnosti bora dajejo elementu in njegovim spojinam številne uporabe. Zaradi moči bora je dragocen v letalski industriji. Borov karbid in kubični borov nitrid sta zaradi svoje izjemne trdote uporabna kot industrijska abrazivna sredstva, borov karbid pa je vključen tudi v sodobne neprebojne jopiče in oklepna vozila. Polprevodniki, izdelani iz snovi, kot so silicij, silicijev karbid in germanij, so dopirani z borom. Borov izotop 10B se uporablja v krmilnih palicah in sistemih za zaustavitev v sili za zaščito jedrskih reaktorjev in se eksperimentira z uporabo v obliki radioterapije, imenovane terapija z zajemanjem nevtronov bora, za zdravljenje raka glave, vratu in možganov.