bor

bor (prema boraks), kemijski simbol B (borum), kemijski element atomskoga broja 5, relativne atomske mase 10,81. Omjer izotopa nije sasvim jednak u mineralima bora iz različitih područja tako da relativna atomska masa bora iznosi 10,806 do 10,821. Ubraja se u skupinu polumetala ili metaloida, nema izrazita metalna svojstva, a po kemijskim svojstvima sličniji je nemetalima; vrlo je slab vodič električne struje, električna provodnost manja mu je od provodnosti vodiča, a veća od provodnosti izolatora, pa se rabi kao primjesa u poluvodičkim materijalima. Bor u prirodi smjesa je dvaju izotopa, ¹⁰B (u ukupnom stabilnom boru u prirodi zastupljen s 19,1% do 20%) i ¹¹B (obilniji, u ukupnom stabilnom boru u prirodi zastupljen s 80% do 80,9%). Pojavljuje se u nekoliko alotropskih modifikacija. Amorfni bor smeđi je prah, a rabi se za izradbu vlakana za posebne namjene u svemirskoj tehnologiji te u signalnim smjesama (daje im zelenu boju). U kristalnom obliku bor se sastoji od sivocrnih teško taljivih kristala (talište pri tlaku 1,01325 ⋅ 10⁵ Pa iznosi 2079 °C) vrlo velike tvrdoće (9,5 po Mohsovoj ljestvici tvrdoće materijala; tvrđi je od karborunda) i gustoće 2,46 g/cm³ (pri 20 °C i tlaku 1,01325 ⋅ 10⁵ Pa). U prirodi se nalazi u mineralima isključivo vezan s kisikom, najčešće u obliku poliborata poput boraksa, kernita, boracita, kolemanita i dr. Najveća su nalazišta bora u Turskoj, SAD-u (Kaliforniji) i Rusiji. Bor su neovisno otkrili 1808. Louis Joseph Gay-Lussac i Louis-Jacques Thénard (1777–1857) u Parizu te Humphry Davy u Londonu zagrijavajući borat s elementarnim natrijem.

Kao elementarna tvar, bor se dobiva redukcijom borova oksida magnezijem ili borova klorida vodikom u električnom luku. Bor se rabi u proizvodnji polikristalnih anorganskih vlakana, dodaje se poluvodičima, legirni je element za povećanje tvrdoće čelika, a borov izotop ¹⁰B u nuklearnim reaktorima za apsorpciju neutrona i u sigurnosnim sustavima za prestanak rada reaktora u slučaju opasnosti. Bor je u spojevima najčešće trovalentan. Borna ili ortoborna kiselina, H₃BO₃, u obliku bijelih kristala, nekada se dobivala u Toskani kondenziranjem vulkanske pare koja izlazi iz Zemlje iz dubokih magmatskih izvora. Međutim, najveće količine borne kiseline dobivaju se zakiseljavanjem, odnosno djelovanjem solne ili sumporne kiseline na vruću koncentriranu otopinu boraksa. Rabi se u proizvodnji stakla, keramike, emajla, za vatrootporne impregnacije i sl. Borna je kiselina insekticid, osobito su na nju osjetljivi mravi i žohari. Najvažniji je borov spoj boraks koji se rabi za dobivanje gotovo svih drugih borovih spojeva, za proizvodnju optičkog i laboratorijskog (borosilikatnog) stakla, emajla, za glazure, kao taljivo pri lemljenju, dodatak sredstvima za pranje, u kozmetici i u medicini kao antiseptik.

Spojevi bora s vodikom, borani, bezbojni su i otrovni spojevi neugodna mirisa. Prve borane dobio je njemački kemičar Alfred Stock (1876–1946) koji se smatra utemeljiteljem kemije bora. Strukturno su zanimljivi zbog manjka valentnih elektrona i zbog pretpostavke o tzv. tricentričnoj vezi u molekuli. Borani, kojih je glavni predstavnik diboran, B₂H₆, rabe se za hidroboriranje u organskoj sintezi i kao raketna goriva, a kombinirani hidridi (boranati, borhidridi, primjerice litijev borhidrid, LiBH₄) kao redukcijska sredstva. Borov(III) klorid, BCl₃, najvažniji borov halogenid, rabi se u metalurgiji i kao katalizator. Boridi su spojevi bora s različitim negativnim stupnjevima oksidacije bora, primjerice binarni spojevi bora s metalima, vrlo su tvrdi, kemijski postojani i pokazuju poluvodička svojstva, pa se rabe u elektronici. Borov karbid, B₄C, i borov nitrid, BN, odlikuju se velikom kemijskom i toplinskom postojanošću, a po tvrdoći su gotovo jednaki dijamantu. Rabe se kao abrazivi, a nitrid još i u gradnji komora za izgaranje i sapnica za rakete, u gradnji pumpa, kalupa i proizvodnji sintetskih vlakana.