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	2 349 K (2 076 °C)
Kokpunkt	4 203 K (3 930 °C)
Molvolym	4,39 × 10−6 m³/mol
Smältvärme	50,2 kJ/mol
Ångbildningsvärme	508 kJ/mol
Specifik värmekapacitet	1 260 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: 2 427,1 kJ/mol; Tredje: 3 659,7 kJ/mol; Fjärde: 25 025,8 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	9½
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 kemiskt tecken^[17] 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 bormineral har bildats genom naturlig indunstning av avstängda vattenmassor. Då förekommer bor som kernit eller borax (båda kristallvattenhaltiga natrium-borat-hydroxider), 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.^[18]

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.^[18]

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 Jöns Jacob Berzelius bor som ett grundämne.^[19]

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.

Bor används 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, M.J.; Uijttewaal, M.A.; de Wijs, G.A.; de Groot, R.A. (2007). ”Thermodynamic stability of boron: The role of defects and zero point motion”. J. Am. Chem. Soc. 129 (9): sid. 2458–2465. doi:10.1021/ja0631246. PMID 17295480. Arkiverad från originalet den 28 april 2021. https://web.archive.org/web/20210428141308/https://pure.rug.nl/ws/portalfiles/portal/2796591/2007JAmChemSocvSetten.pdf. Läst 28 april 2021.
^ ”CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2019”. IUPAC. https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm. Läst 18 februari 2021.
^ Possolo, Antonio; van der Veen, Adrian M. H.; Meija, Juris; Hibbert, D. Brynn (4 januari 2018). ”Interpreting and propagating the uncertainty of the standard atomic weights (IUPAC Technical Report)”. Pure Appl. Chem. 90 (2): sid. 395–424. doi:10.1515/pac-2016-0402. https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/pac-2016-0402/html. Läst 28 april 2021. Intervallet visar effekten av isotopsammansättningens normala variation.
^ [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. Arkiverad från originalet den 11 januari 2012. 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. Arkiverad från originalet den 2 april 2015. https://web.archive.org/web/20150402094025/https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/binary/KKUKEQ5AXZBNJVU7NJCHZB4UXT2HAGJE/full/1.pdf. Läst 2 november 2015.
^ Holcombe Jr., C. E.; Smith, D. D.; Lorc, J. D.; Duerlesen, W. K.; Carpenter; D. A. (oktober 1973). ”Physical-Chemical Properties of beta-Rhombohedral Boron”. High Temp. Sci. 5 (5): sid. 349–357.
^ 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. Läst 2 november 2015 Arkiverad 12 januari 2012 hämtat från the Wayback Machine.
^ 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. och 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.
^ Svenska Kemisamfundet, nomenklaturutskottet, Visste du att?, Kemin är ett teckenspråk [1]
^ [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.

Externa länkar

Wikimedia Commons har media som rör Bor.
Bilder & media

[1] van Setten, M.J.; Uijttewaal, M.A.; de Wijs, G.A.; de Groot, R.A. (2007). ”Thermodynamic stability of boron: The role of defects and zero point motion”. J. Am. Chem. Soc. 129 (9): sid. 2458–2465. doi:10.1021/ja0631246. PMID 17295480. Arkiverad från originalet den 28 april 2021. https://web.archive.org/web/20210428141308/https://pure.rug.nl/ws/portalfiles/portal/2796591/2007JAmChemSocvSetten.pdf. Läst 28 april 2021.

[2] ”CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2019”. IUPAC. https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm. Läst 18 februari 2021.

[3] Possolo, Antonio; van der Veen, Adrian M. H.; Meija, Juris; Hibbert, D. Brynn (4 januari 2018). ”Interpreting and propagating the uncertainty of the standard atomic weights (IUPAC Technical Report)”. Pure Appl. Chem. 90 (2): sid. 395–424. doi:10.1515/pac-2016-0402. https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/pac-2016-0402/html. Läst 28 april 2021. Intervallet visar effekten av isotopsammansättningens normala variation.

[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. Arkiverad från originalet den 11 januari 2012. 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. Arkiverad från originalet den 2 april 2015. https://web.archive.org/web/20150402094025/https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/binary/KKUKEQ5AXZBNJVU7NJCHZB4UXT2HAGJE/full/1.pdf. Läst 2 november 2015.

[10] Holcombe Jr., C. E.; Smith, D. D.; Lorc, J. D.; Duerlesen, W. K.; Carpenter; D. A. (oktober 1973). ”Physical-Chemical Properties of beta-Rhombohedral Boron”. High Temp. Sci. 5 (5): sid. 349–357.

[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. Läst 2 november 2015 Arkiverad 12 januari 2012 hämtat från the Wayback Machine.

[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. och 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.

[17] Svenska Kemisamfundet, nomenklaturutskottet, Visste du att?, Kemin är ett teckenspråk [1]

[A-18] [a b] Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011

[19] 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]

[19]