Bor

Ångtryck
	Bor
; B; ↓; Al	Beryllium ← Bor → Kol
Generella egenskaper
Relativ atommassa	10,81 (10,806–10,821) u
Utseende	Svart–brun
Fysikaliska egenskaper
Densitet	2,08 g/cm3
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	2349 K (2076 °C)
Kokpunkt	4203 K (3930 °C)
Molvolym	4,39 × 10−6 m³/mol
Smältvärme	50,2 kJ/mol
Ångbildningsvärme	508 kJ/mol
Specifik värmekapacitet	1260 J/(kg × K)
Molär värmekapacitet	11,087 J/(mol × K)
Atomära egenskaper
Atomradie	90 pm
Kovalent radie	84 pm
van der Waalsradie	192 pm
Elektronaffinitet	26,7 kJ/mol
Jonisationspotential	Första: 800,6 kJ/mol; Andra: 2427,1 kJ/mol; Tredje: 3659,7 kJ/mol; Fjärde: 25025,8 kJ/mol; (Lista)
Arbetsfunktion	4,45 eV
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[He] 2s2 2p1
e− per skal	2, 3
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	3, 2, 1, −1, −5
Oxider (basicitet)	B2O3 (svagt sur)
Elektronegativitet	2,04 (Paulingskalan); 2,051 (Allenskalan)
Diverse
Kristallstruktur	Romboedrisk ;
Ljudhastighet	16200 m/s
Termisk expansion	β-form: 5–7 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga	27,4 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet	1,0 × 10−4 A/(V × m)
Elektrisk resistivitet	106 nΩ × m (20 °C)
Magnetism	Diamagnetisk
Magnetisk susceptibilitet	−1,9 × 10−5
Kompressionsmodul	320 GPa
Mohs hårdhet	9,5
Vickers hårdhet	4,9 × 104 MPa
Identifikation
CAS-nummer	7440-42-8
EG-nummer	231-151-2
Pubchem	5462311
RTECS-nummer	ED7350000
Historia
Namnursprung	Borax, ett mineral.
Upptäckt	Joseph Louis Gay-Lussac & Louis Jacques Thénard (30 juni 1808)
Första isolation	Humphry Davy (9 juli 1808)
Stabilaste isotoper
Säkerhetsinformation
	Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier
	GHS-märkning enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP)
; Skadlig
H-fraser	H302
EU-märkning av farliga ämnen
	EU-märkning enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP)
; Hälsovådlig; (Xn)
R-fraser	R22
NFPA 704
	3 2 0
	SI-enheter och STP används om inget annat anges.

För andra betydelser, se Bor (olika betydelser).

Bor (latin: borium) är ett halvmetalliskt grundämne med atomnummer 5 och den kemiska beteckningen B. Det rena grundämnet bor är en fast, svårsmält halvledare som bildar mycket hårda kristaller som är nära nog ogenomskinligt svartröda. Vid rumstemperatur är bor inte särskilt reaktivt. I naturen är bor ganska ovanligt, men koncentrerade bormineraler har bildats genom naturlig indunstning av avstängda vattenmassor. Då förekommer bor som kernit eller borax (hydrater av Na₂B₄O₇), och dessa används för borutvinning.

Framställning

Amorft bor framställs genom reduktion av boroxid (B₂O₃) med alkalimetaller och dylika reaktiva metaller. Vill man ha ett rent bor upphettas borbromid eller borjodid (BBr₃, BI₃) mot en volframtråd upphettad till över 800 °C.

Relativt orent bor erhålls genom reduktion av oxiden med magnesium, medan rent bor erhålls genom reduktion av bortriklorid med vätgas i gasfas. ^[17]

Historia

Den svenska kemisten Torbern Bergman upptäckte 1785 att den välkända reaktionsprodukten mellan borax och mineralsyror i sig var en syra, som han gav namnet boraxsyra, senare benämnd borsyra. ^[17]

Bor i mycket oren form framställdes 1808 av fransmännen Louis Joseph Gay-Lussac och Louis Jacques Thénard, och samtidigt av engelsmannen Humphry Davy.

1824 identifierade Jacob Berzelius bor som ett grundämne.^[18]

Användning

När man blandar borsyra och metanol bildas en ester som brinner med kraftigt grön färg

Rena borfiber används till optiska ljusfiber i forskningsvärlden, och industriellt till armering i flyg- och rymdfart.

Ganska stora mängder bor i amorf form används inom pyroteknik (fyrverkerier) som bränsle och för att göra lågan grön.

Väldigt rent bor används i halvledare och termistorer. Borisotopen ¹⁰B är mycket bra på att absorbera neutroner och används därför i flera former i kärnkraftverk och andra kärntekniska tillämpningar.

Bor används i stållegeringar för att göra legeringarna hårdare och vid tillverkning av glas avsett att tåla stora variationer i temperatur.

De mycket hårda ämnena bornitrid och borkarbid, som framställs från bor, används bland annat som slipmedel och till skärande bearbetning. Bor förekommer också i den extremt hårda legeringen BAM (bor, aluminium, magnesium) som även har en friktion åtta gånger lägre än teflon.

I övrigt används borax för diverse rengöringsändamål och antiseptika.

Källor

^ Van Setten et al. 2007, pp. 2460–1
^ Här anges det av IUPAC rekommenderade standardvärdet. Se: Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report). In: Pure and Applied Chemistry. 2010, S. 1, doi:10.1351/PAC-REP-10-09-14.
^ IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013.
^ [a b] Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
^ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
^ Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group. In: J. Phys. Chem. A. 2009, 113, S. 5806–5812, doi:10.1021/jp8111556.
^ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
^ Zhang, K.Q.; Guo, B.; Braun, V.; Dulick, M.; Bernath, P.F. (1995). ”Infrared Emission Spectroscopy of BF and AIF”. J. Molecular Spectroscopy 170: sid. 82. doi:10.1006/jmsp.1995.1058. Bibcode: 1995JMoSp.170...82Z. Arkiverad från originalet den 2012-01-11. https://web.archive.org/web/20120111084341/http://bernath.uwaterloo.ca/media/125.pdf.
^ Melanie Schroeder. ”Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden” (på tyska). s. 139. https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/binary/KKUKEQ5AXZBNJVU7NJCHZB4UXT2HAGJE/full/1.pdf.
^ Holcombe Jr., C. E.; Smith, D. D.; Lorc, J. D.; Duerlesen, W. K.; Carpenter; D. A. (October 1973). ”Physical-Chemical Properties of beta-Rhombohedral Boron”. High Temp. Sci. 5 (5): sid. 349–57.
^ Lide, David R. (ed.) (2000). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. ISBN 0849304814. http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf
^ David R. Lide (red.): Properties of the Elements and Inorganic Compounds, sid. 4:142–4:147, i: CRC Handbook of Chemistry and Physics, uppl. 90 (internetversion: 2010), CRC Press / Taylor and Francis. De angivna värdena har här räknats om enligt SI.
^ Royal Society of Chemistry – Visual Element Periodic Table
^ – Online Etymological Dictionary
^ Gay Lussac, J.L. and Thenard, L.J. (1808). ”Sur la décomposition et la recomposition de l'acide boracique”. Annales de chimie 68: sid. 169–174. http://books.google.com/books?id=e6Aw616K5ysC&pg=PA169.
^ Davy H (1809). ”An account of some new analytical researches on the nature of certain bodies, particularly the alkalies, phosphorus, sulphur, carbonaceous matter, and the acids hitherto undecomposed: with some general observations on chemical theory”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 99: sid. 39–104. doi:10.1098/rstl.1809.0005. http://books.google.com/books?id=gpwEAAAAYAAJ&pg=PA140.
^ [a b] Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011
^ Hjelm, Åke: "Nytt patent säkrar forskning vid ESS". Arkiverad 4 mars 2016 hämtat från the Wayback Machine. liu.se. Läst 2 maj 2015.

[1] Van Setten et al. 2007, pp. 2460–1

[2] Här anges det av IUPAC rekommenderade standardvärdet. Se: Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report). In: Pure and Applied Chemistry. 2010, S. 1, doi:10.1351/PAC-REP-10-09-14.

[IUPAC-3] IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013.

[Zhang-4] [a b] Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.

[Harry_H._Binder-5] Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.

[6] Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group. In: J. Phys. Chem. A. 2009, 113, S. 5806–5812, doi:10.1021/jp8111556.

[7] Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.

[v1-8] Zhang, K.Q.; Guo, B.; Braun, V.; Dulick, M.; Bernath, P.F. (1995). ”Infrared Emission Spectroscopy of BF and AIF”. J. Molecular Spectroscopy 170: sid. 82. doi:10.1006/jmsp.1995.1058. Bibcode: 1995JMoSp.170...82Z. Arkiverad från originalet den 2012-01-11. https://web.archive.org/web/20120111084341/http://bernath.uwaterloo.ca/media/125.pdf.

[9] Melanie Schroeder. ”Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden” (på tyska). s. 139. https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/binary/KKUKEQ5AXZBNJVU7NJCHZB4UXT2HAGJE/full/1.pdf.

[10] Holcombe Jr., C. E.; Smith, D. D.; Lorc, J. D.; Duerlesen, W. K.; Carpenter; D. A. (October 1973). ”Physical-Chemical Properties of beta-Rhombohedral Boron”. High Temp. Sci. 5 (5): sid. 349–57.

[magnet-11] Lide, David R. (ed.) (2000). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. ISBN 0849304814. http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf

[CRC-12] David R. Lide (red.): Properties of the Elements and Inorganic Compounds, sid. 4:142–4:147, i: CRC Handbook of Chemistry and Physics, uppl. 90 (internetversion: 2010), CRC Press / Taylor and Francis. De angivna värdena har här räknats om enligt SI.

[13] Royal Society of Chemistry – Visual Element Periodic Table

[14] – Online Etymological Dictionary

[Lussac-15] Gay Lussac, J.L. and Thenard, L.J. (1808). ”Sur la décomposition et la recomposition de l'acide boracique”. Annales de chimie 68: sid. 169–174. http://books.google.com/books?id=e6Aw616K5ysC&pg=PA169.

[Davy-16] Davy H (1809). ”An account of some new analytical researches on the nature of certain bodies, particularly the alkalies, phosphorus, sulphur, carbonaceous matter, and the acids hitherto undecomposed: with some general observations on chemical theory”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 99: sid. 39–104. doi:10.1098/rstl.1809.0005. http://books.google.com/books?id=gpwEAAAAYAAJ&pg=PA140.

[A-17] [a b] Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011

[18] Hjelm, Åke: "Nytt patent säkrar forskning vid ESS". Arkiverad 4 mars 2016 hämtat från the Wayback Machine. liu.se. Läst 2 maj 2015.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]