Перейти до основного вмісту
Вся хімія

18.5. Бор

Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія

Бор можно получить нагреванием тетрафторобората калия KBF4 с натрием в тигле, футерованном окисью магния

KBF4 + 3Na → KF + 3NaF + B

Этот элемент можно также получить нагреванием окиси бора B2O3 с порошкообразным магнием

B2O3 + 3Mg → 3MgO + 2B

Бор образует блестящие прозрачные кристаллы, обладающие почти такой же твердостью, как алмаз. Некоторые свойства бора приведены в табл. 18.3.

Таблица 18.6 или 18.3 (по мнению редакции сайта). Некоторые физические свойства элементов III и IV групп

СимволАтомный номерАтомная массаПлотность, г·см−3Температура плавления, °CРадиус, пм
атомныйаионныйб
B510,8112,5423008020
Al1326,98152,7166014350
Sc2144,9563,18120016281
Y3988,9054,51149018093
La57138,916,17826187115
Cв612,011153,52350077—
Si1428,0862,36144011741
Ge3272,595,3595912253
Sn50118,697,3023216271
Pb82207,1911,4032717584

а Для B, C, Si и Ge приведены ковалентные радиусы при одинарной связи, для остальных элементов указаны металлические радиусы (при координационном числе 12).

б См. разд. 6.10.

в Алмаз.

Легкое и весьма прочное борсодержащее волокно, получаемое в результате отложения бора на очень тонкой вольфрамовой проволоке с последующим покрытием ее алюминием или эпоксидной смолой, используют в качестве конструкционного материала.

С углеродом бор образует соединение B4C. Это карбид бора — одно из самых твердых веществ; оно находит очень широкое применение в качестве абразива, а также материала для изготовления небольших ступок и пестиков для измельчения очень твердых веществ. Кубическая форма нитрида бора BN с тетраэдрической структурой, подобной алмазу, имеет почти такую же твердость, как алмаз.

Борная кислота H3BO3 встречается в вулканических гейзерах центральной Италии. Это белое кристаллическое вещество обладает достаточной летучестью и может переноситься потоком водяных паров. Борную кислоту можно получить в результате обработки буры кислотой.

Важнейшими источниками соединений бора являются сложные борсодержащие минералы, к которым относятся бура, декагидрат тетрабората натрия Na2B4O7·10H2O, кернит, тетрагидрат тетрабората натрия Na2B4O7·4H2O, превращающийся в буру при добавлении воды, и колеманит, пентагидрат гексабората кальция Ca2B6O11·5H2O. Основные залежи этих минералов находятся в Калифорнии.

Буру применяют при изготовлении некоторых видов эмалей и стекол (такого, как пирекс, которое содержит около 12% B2O3), для умягчения воды, в качестве домашнего моющего средства, а также в качестве флюса при сварке металлов. Возможность применения буры при сварке связана со способностью расплавленной буры растворять окислы металлов с образованием боратов.