بور وترکیبات آن
بور عنصری شبه فلزی است که هم به صورت پودر بی شکل قهوه ای تیره تا سیاه و جامد بلورین سیاه براق تا خاکستری – نقره ای موجود است . یک ساختار بلورین تتراگونال و دو ساختار رومبو هدرال برای بور شناخته شده است . بور اولین بار توسط دانشمندان انگلیسی و فرانسوی در سال 1808 کشف گردید.
مشاهده در ادامه مطلب
این عنصر در سنگ تورمالین هم موجود است . ساده ترین روش تهیه بور احیاء تری اکسید بور از طریق گرما دادن با منیزیم است که این منجر به تولید پودر بی شکل این عنصر می شود .
این عنصر به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود اما اسید های بور در آبهای آتشفشانی و بوراتها و کولمانیت یافت می شود . منابع مهم بور عبارتند از کانی های رازوریت و تینکال، این دو کانی در بیابانهای Mojave یافت می شود معادن بوراکس در ترکیه پراکنده هستند . ایزوتوپ های بور به صورت طبیعی وجود دارند . بور دارای دو ایزوتوپ B10 و B11 است که اولی 19.7درصد و دومی 80.22 درصد را به خود اختصاص می دهند . بلورهای کریستاله با خلوص بالا از ترکیبات تری کلرید بور و تری برومید با حضور هیدروژن و توسط فلامنتهای برقی در حرارت بالا تولید می شوند. برمهای بی شکل و ناخالص دارای رنگ های قهوه ای مایل به سیاه هستند و به صورت پودر وجود دارند که می توانند توسط گرمایش پودر منیزیم و تری اکسید به دست می آید . برم 99.9999 درصد خالص در استفاده های تجارتی قابل دسترسی می باشد .
از مشخصات نوری این عنصر این است که اشعه مادون قرمز را از خود عبور می دهد . بور دارای رسانایی ضعیف است اما در دمای بالا رسانای خوبی است .
بورهای بی شکل در مواد آتش بازی برای فراهم کردن رنگ سبز و همینطور برای موارد قابل احتراقی که در راکتورها است مورد استفاده قرار می گیرد . ترکیب تجاری بور در بازار Na2B4O 7.5H2O است . این ترکیب به نام پنتا هیدرات برای ساخت شیشه های فایبر گلاس و براسی رنگبری پربورات سدیم استفاده می شود .
بور در طبیعت به صورت بوراتها وجود دارد که مهمترین آنها بوراکس و کرنیت است . چون دمای ذوب بور بسیار بالا است تهیه آن دشوار می باشد . معمولا آن را از کاهش اکسید آن به وسیله منیزیم یا کاهش برمید آن به وسیله هیدروژن به صورت بی شکل (فعالتر است) یا بلوری (کم اثرتر است) تهیه می کنند .
ساختار بلوری بور (رومبوهدرال) شامل واحد های بیست وجهی مثلثی تقریبا منتظم B12 مستقر در یک شبکه انباشته مکعبی (اندکی تغییر شکل یافته)است . این ساده ترین آزوتروپهای بلوری بور است . قسمتی از این ساختار بلوری در راستای عمود بر محور مرتبه 3 بلور ، در شکل A نشان داده شده است . خط چینها ، پیوند های سه مرکزی دو الکترونی با طول 2.025 انگستروم را نشان می دهد که واحد های B12 را به هم متصل می کنند . هر واحد B12 با 6 پیوند دو مرکزی دو الکترونیبا طول 1.71 انگستروم (3 پیوند در بالا و 3 پیوند در پایین صفحه بلور با آرایش رومبوهدرال) پیوند دارد . فاصله B-B در هر واحد B12 بین 1.73 تا79.1 انگستروم تغییر می کند .
بوراکس به Na2B4O7.10H2O گفته می شود. در واقع آن را باید به صورت در نظر گرفت . کانه ی این ماده کرنیت Na2B4O7.4H2Oاست که در ذخایر عظیمی در صحرای مجاو در ایالت کالیفرنیای آمریکا یافت می شود، منبع اصلی عنصر بور در دنیا استنام بوراکس borax مشتق از واژه ی عربی گلیستن (براق) به معنی درخشان گرفته شده است. زیرا این کانی براق است. بوراکس ماده ی تمیز کننده ی خانگی مهمی است. از بوراکس به عنوان یک ضدعفونی کننده ی ملایم، در ساخت عایقهای فایبر گلاسی و سفید کننده پربورات سدیم استفاده می شود .
بوراكس، كانی اصلی دکا هیدرات Na2B4O7. 10H2O و 5/36% B2O3=از مهمترین كانیهای گروه بوراته محسوب میشود و به صورت بلورهای مونوكلینیك شیشهای روشن تا مات و یا اجزاء بلوری اتفاق میافتد. در هوای خشك با از دست دادن مقدار آب، سفید رنگ شده و به كانی پودری سفید تیرهای بنام تینكالگونیت تغییر مییابد. بوراكس دارای ظاهری چرب و تقریباً شیرین است، براحتی قابل سوختن بوده و در آب گرم حل میشود. بوراكس با ارزش ترین تركیب بوراته برای تهیه مواد شیمیایی تصفیه شده و هم بصورت یك ماده خام میباشد.
سیستم تبلور آن مونوكلینیك و بوده و با رخ دو جهتی بصورت بلورهای منشوری و تودههای حفرهدار متبلور میشود. در طبیعت بصورت شفاف و شیشهای، روشن تا مات و یا اجزاء بلوری دیده میشود. بوراكس در دریاچهها و یا مناطقی كه آب و هوای معمولی دارند تشكیل میگردد و بدلیل حلالیت بالا در آب و هوای مرطوب دیده نمی شوند . بوراكس در مناطق خشك با از دست دادن آب تبلور بیرنگ شده و به كانی پودری سفید كدری به نام Tincaleonite تغییر مییابد. بوراكس با ارزشترین تركیب بوراتها میباشد. نوع تصفیه شده آن برای تهیه مواد شیمیایی و نوع خام آن مستقیماً در صنایع مصرف میشود.
سختی آن 5/2-2 با وزن 75/1-69/1 لمس چرب و طعم شیرین دارد و به آسانی ذوب شده (نقطه ذوب آن 607 درجه سانتیگراد) و به شیشه بیرنگی تبدیل میگردد. خط اثر آن سفید متمایل به خاكستری، زرد، آبی و سبز نیز دیده میشود. بوراكس علاوه بر محلول بودن در آب، در حلالهای آلی از جمله كلیسرول، اتیلن كلیكول، متانول و استن نیز محلول است. كانی فوق با 37 درصد B2O3 به دلیل خاصیت انحلال در آب و ناپایداری در مقابل هوا هرگز به صورت تودههای بزرگ پیدا نمیشود، بلورهای آن در معرض هوا سریع سفید رنگ شده و به تودههای خاكی شكل تبدیل میشود.
بوراكس به عنوان گدازآور در ذوب فلزات و در لحیم كاری، به عنوان كند كننده خوردگی در مایعات ضد یخ، به عنوان ماده اصلی در كودها، در تولید بسیاری مواد شیمیایی و داروسازی، و به عنوان منبع تهیه بور به كاربرده میشود. بوراكس عبارت است بورات سدیم آبدار، یا تترابورات است، كه ابتدا در ثبت تحت نام ایرانی بوره به معنی سفیده، تهیه میشد. بوراكس متبلور بدون آب، از آب شور دریاچه سیرلس تهیه میشود. گرد بوراكس منبسط شده با چگالی ظاهری كم 32 كیلوگرم بر متر مكعب است، كه بسیار حل شدنی و در پاكسازها به كار برده میشود.
تتراهيدروبورات سديم- جامدي بلوري و سفيد رنگ محلول در آب است و به كُندي هيدروليز ميشود. آن را معمولاً از واكنش هيدريد سديم باتهيه ميكنند:
اسید بوریك، كه اسید اورتوبوریك نیز نامیده میشود، گرد متبلور سفید رنگی با فرمول B2O3.3H2O است كه با اضافه كردن اسید كلریدریك یا اسید سولفوریك به محلول بوراكس و متبلور شدن آن به دست میآید. همچنین، از كانیهای بور به عنوان یكی از مواد شیمیایی تحصیل میگردد. اسیدی بسیار ضعیف است که از بوراتها و یا هیدرولیز هالیدهای بور با هیبریداسیون SP2 به دست می آید . این اسید به صورت بلورهای سفید سوزنی شکل است که در آن واحدهای B(OH)2 از طریق پیوندهای هیدروژنی به یکدیگر متصل شده اند و لایه های نامحدودی(با فاصله 3.18 انگستروم)با تقارن تقریبا شش ضلعی تشکیل می دهند . اسید بوریک در آب تا حدودی حل شده و انحلالپذیری آن با افزایش دما زیاد می شود . این اسید تک بازی است . قدرت اسیدی اسید بوریک با افزایش مواد کمپلکس دهنده ( نظیر گلسیرول ) آنقدر افزایش می یابد که تیتر کردن مستقیم آن با NaOH امکانپذیر می گردد . امکان پذیر می گردد . در اثر ذوب شدن اسید بوریک بصورت شیشه بدست می آید، مذاب حاصله به آسانی اکسیدها فلزی را در خود حل کرده شیشه های بورات می دهد ، پیرکس ، شیشه ای از بور سیلیکاتها می باشد در صنعت با استفاده از صنعت بورات نظیر سوریت (Na2B4O7H2O) واکسیت ( 8H2O. NaCaB5O9) کلمانیت (Ca2B6O11) ونیکال (Na2B4O18.7H2O) ابتدا بوراکس تهیه می شود و پس از تغلیض بوراکس ، آنرا با اسید سولفوریک اسیدی می نمایند . در نتیجه اسید بوریک حاصل می شود ، اين اسيد تک بازی و ضعیف است و به عنوان پروتون دهنده عمل نمی کند بلکه به عنوان اسید لوییس (پذیرنده یون هیدروکسید) عمل می کند.
B(OH)3 + H2O ↔ B(OH)4- + H+ (aq) pk = 9.25
B(OH)4- در غلظت های کمتر از M 025/0 فقط به صورت نمونه های يک هسته ای B(OH)3 و B(OH)4- وجود دارند ولی در غلظت های بالاتر قدرت اسيدی افزايش می يابد و اندازه گيری pH مويد تشکيل نمونه های بسپار مانند است.
3 B(OH)3 → B3O3(OH)4- + H+ + 2 H2O pk = 6.84
در محلول های مختلف اسيد بوريک و بورات ها بسپار هايی مانند B3O3(OH)4- را طبق معادله زير می دهند.
2 B(OH)3 + B(OH)4- ↔ B3O3(OH)4- + 3H2O pk = 110
به نظر می رسد که بسپار اصلی حلقوی باشد و وجود چنين حلقه هايی در بورات های متبلور مانند 2B2O3 و Cs2O محرز است.
از تعادل سريعی که بين اسيد بوريک نشان دار شده با اکسیژن – 18 و بورات ها انجام می شود، می توان نتيجه گرفت که در محلول تعادل به سرعت روی می دهد.
این ماده بطور طبیعی در درزههای آتشفشانی بصورت كانی ساسولیت B2O3.3H2O، یافت میشود. وزن مخصوص آن 435/1 و نقطه ذوب آنºC 566 است. در آب و الكل محلول است. اسید بوریك به عنوان مواد نگهدارنده و گندزدا در مخلوطهای شیشه و كوزهگری، در صنعت دباغی بورای پشمگیری پوست با تشكیل محلول بوراتهای كلسیم در آب، و به عنوان گداز آور در لحیم كاری و لحیم كاری سخت به كار برده میشود. اسید بوریك بیآب، تقریباً اكسید بوریك خالص است. در لعابهای شیشه و سرامیك به كار برده میشود. اسید بوریک هم ...............
I'm from West Azerbaijan. Researcher plant technology and new methods of plant nutrition (crops, horticulture, which in 1375 began to research I have in these areas) years and in 1377 the first non-chemical production of organic minerals and organic groups into and solid solution for use in agricultural applications entered the market. And honor the presence of foreign markets and the marriage contract Marriage will be ready to transfer in both technical and techno diamond monopoly And ready for signing contracts on demand of the products And now a single institution has a strong research team in the field study and laboratory test and also inside the country and abroad Our global message of world peace and happiness green message / without even a hungry