Bor Elementi Ve Özellikleri

Bor bitki gelişmesi için gerekli bir madde iken, yüksek konsantrasyonda bor içeren toprak bitkiler için toksik olabilir Canlı vücudunda çok az bulunan borun, farelerin ve diğer memelilerin sağlıklı yaşamasında rolü olduğu sanılmaktadır

Kahverengi amorf bor belli reaksiyonlar sonucu üretilirken, birbirleriyle gelişi güzel düzensiz bağlanan bor atomlarından oluşur Kristalin bor ise, çok sağlam, yüksek ergime noktasına sahip siyah bir materyaldir Bor kristallerinin optik karakateristik özelliklerinden biri kızılötesi ışık yaymalarıdır Borun oda sıcaklığında elektirik iletkenliği çok az olduğu halde, yüksek sıcaklıklarda iyi bir iletken olarak davranır

Bor elementi boş bir p orbitaline sahip olduğu için elektronca fakirdir Bu nedenle genelde lewis asidi olarak davranır, başka bir deyişle elektron zengini bileşiklerle kolayca bağlanarak elektron ihtiyacını giderir Ayrıca bor, metal olmayan elementler arasında en düşük elektronegativiteye sahip olduğundan reaksiyonlarda genelde elektronlarını kaybeder, başka bir deyişle yükseltgenir

Kullanım Yerleri

Bor mineralleri, sanayide sayısız denecek kadar çok çeşitli işlerde kullanılmaktadır Bor minerallerinden elde edilen boraks ve asit borik; özellikle nükleer alanda, jet ve roket yakıtı, sabun, deterjan, lehim, fotoğrafçılık, tekstil boyaları, cam elyafı ve kâğıt sanayinde kullanılmaktadır Mükemmel bir kristaldir

Üretim için kullanılan diğer bir yöntem de şudur ABD Kaliforniya'da bazı tuzlu su çözeltilerinde % 2,0 kadar boraks bulunur Borakslı göllerden itibaren sadece bir kristallendirme işlemiyle elde edilen üründe, sodalı su ile yapılan tekrar kristallendirmeler yardımıyla saf hale getirilir (Borik asitin zayıf bir asit olması nedeniyle boraks, su etkisiyle kısmen hidrolize uğrar; dolayısıyla meydana gelen boraks kristallerinin bir kısmının hidrolizini önlemek için, boraksın sodyum karbonat eşliğinde kristallendirilmesi gerekir) (3-5)

Türkiye'de büyük çapta boraks üretimi, 1968'de Bandırma'da Etibank Boraks ve asitborik fabrikalarında önce kolemanitten başlayarak yapılmıştır Öğütülmüş kalsine kolemanit, Na2CO3 ve NaHCO3 ile reaksiyona sokulur, tepkime sonucu oluşan CaCO3 çamurunun süzülmesiyle geriye kalan ana çözelti kristallendirilir, ayrılan kristaller kurutulur ve torbalanır

2(2CaO3B2O3) + 4NaHCO3 + Na2CO3 + 28H2O › 3Na2B4O710H2O + 4CaCO3 + CO

Türkiye'de bor maden yatakları

Kullanım alanı yaygın olan bu maden,boraks ve asitborik elde edilmesi bakımından da önemlidir Balıkesir'de Sultançayırı ve Bigadiç, Eskişehir'de Seyitgazi ve Kütahya çevresi önemli çıkarım alanlarıdır Türkiye, bor minarellerinde dünyanın en zengin ülkesidir

Stratejik önemi hakkındaki görüşler

Türkiye'de bor üretiminden çok yüksek kazançlar elde edilebileceğinin yanlış bir inanç olduğu, dünyada %66 rezerve sahip olduğu halde, pazarın sadece %25'ini elinde tutan Türkiye'nin bor madenini teknolojide kullanmadan bir katma değer yaratamayacağı düşünülmektedir

Bor kimyası

Borun temel cevherleri; kernit (Na2B4O74H2O), boraks (Na2B4O710H2O), kolemanit (Ca2B6O115H2O) ve uleksit (NaCaB5O98H2O) gibi boratlardır Bor elementi, periyodik sistemin 3 grubunun başında yer alır Elmastan sonra en sert madde olan ametal bor gri-siyah kristalin veya amorf mikrokristalin, yeşilimsi sarı renkli bir yapıda olup başlıca özellikleri aşağıdaki gibidir

Periyodik Sırası : 5 Atom ağırlığı : 1082 Izotopları -B10 : % 1957 -B11 : % 8043 Termik nötron absorbsiyon kesidi -B10 : 4010 Barn -B11 : 075 Barn Kristal Yapısı : Tetragonal-Hekzagonal Yoğunluğu -Kristalin : 233 g/cm -Amorf : 234 g/cm Erime Noktası : 2190 °C (-20 °C) Sertliği : 93 Mohs

Bor bileşiklerinin yaygın kullanımları ve borun element olarak erken tanımlanmış olmasına karşın, bor kimyası çalışmaları nispeten kısıtlı bir alanda sürdürülmüştür Bunun nedenleri; temel olarak bor bileşiklerinin hidroliz veya oksidasyona yönelik stabil olmayan nitelikleri ve malzemelerin birçoğunun kullanımındaki yapısal zorluklarıydı Nihayet Stock ünlü deneysel vakum tekniğini geliştirince bor kimyasının araştırılmasında yeni bir kapı aralandı

Grup IIIA elementlerinden sadece bor bir ametaldir Bu gruptaki diğer elementler; alüminyum, galyum, indiyum ve talyumdur

Grup IIIA elementlerinin elektronik dizilimi Tablo 1’de listelenmiştir ve elementlerin özellikleri ise Tablo 2’de belirtilmektedir Bor, gruptaki diğer elementlerden çok daha küçük bir atomdur Bu durum, ametal bor ve metal özellikteki diğer grup elemanları arasında belirli farklılıklara neden olur

Ga, In ve Tl’un atom büyüklükleri periyodik sınıflandırmada kendilerinden hemen önce gelen elementlerin elektronik iç yapılarından etkilenir (özellikle lantanitten sonra gelen talyum örneğinde görüleceği gibi) Bu nedenle de atom yarıçapı ani şekilde veya standart olarak bu elementlerin artan atom numaralarıyla birlikte artmaz Bu elementlerin göreceli şekilde küçük oluşları gruptan aşağı inerken bile beklenen şekilde azalmayan nispeten yüksek iyonizasyon potansiyeli içermelerine neden olur