Početna za: UNUNHEKSIJ, Uuh  

SPOJEVI, DOBIVANJE I UPORABA

Bor u spojevima ima oksidacijski broj +3. 

Bor stvara spojeve u kojima ima oksidacijski broj +3. Međutim, može praviti i spojeve s negativnim oksidacijskim brojem (boride) u kojima je oksidacijski stupanj bora neodređen. Ustanovljeno je da nijedan od njih ne sadrži ione bora s negativnim nabojem. Takvi su naprimjer boridi: CaB6, AIBI2' NiB, Be2B, TiB2, VB2, MoB, MoB2, W 2B, WB, NbB2. Boridi su tvari koje imaju lančanu, dvostruku lančanu ili lisnatu strukturu. Mnogi od njih odlikuju se lijepim kristaličnim izgledom. Poput metala dobri su vodiči elektriciteta, imaju pozitivni temperaturni koeficijent električnog otpora i niski koeficijent termičkog širenja. Imaju visoko talište, a odlikuju se i velikom tvrdoćom. Kemijski su vrlo stabilni. Na njih ne djeluju neoksidirajuće kiseline, a oatapaju se u dušičnoj i vrućoj sumpornoj kiselini. Mogu se dobiti na više načina: Izravnom sintezom elemenata, redukcijom oksida ili borata viškom metala, elektrolizom taline koja sadrži smjesu oksida bora i metalnog oksida otopljenih u rastaljenoj soli ili taloženjem iz plinovite faze. Upotrebljavaju se za izradu raznih alata, kliznih kontakata i drugih elemenata u elektrotehnici i nuklearnoj tehnici, a neki imaju potencijalne primjene za zaštitne prevlake raketnih i mlaznih motora i visokotemperaturnih turbina. 
Poznate su dvije skupine borovih halogenida: trihalogenidi (BX3) diborovi tetrahalogenidi (subhalogenidi, B2X4). Najznačajni je plinoviti tritluorid (BF3) koji otapanjem u vodi daje jaku tetratluoroboratnu kiselinu (HBF 4) i triklorid (BCI3) koji također brzo reagira s vodom dajući bornu kiselinu i klorovodik. Upotrebljavaju se kao katalizatori pri polimerizaciji, kao izvor bora pri boriranju metala iz plinovite faze itd. 

Posebnu skupinu spojeva bora čine borani. Prvih šest dobio je i okarakterizirao ih utemeljitelj kemije bora Alfred Stock (1912.-1936.), a tek dvadeset godina kasnije pripremljeni su i proučeni i drugi borani. Svi borani su prema kemijskom sastavu i strukturi iznenađujući spojevi. Smatraju se spojevima koji sadrže tzv. tricentričnu vezu. Ta se veza sastoji od jednog elektronskog para koji obuhvaća tri atoma što bi se moglo dovesti u sklad s teorijom molekulskih orbitala. Tako se npr., u diboranu nalaze dvije takve tricentične veze, od kojih se svaka sastoji od dva elektrona koji obuhvaćaju dva atoma bora i jedan od srednjih atoma vodika.

Borani su bezbojni, otrovni spojevi neugodna miri sa koji udisanjem uzrokuju glavobolju i mučninu. Pri sobnoj temperaturi javljaju se u sva tri agregatna stanja: plinovit je npr. B2H6; tekućine su B5H9 B5H11, B6H10, B6H10 a B9H15 je krutina. Plinoviti borani i pare tekućih borana u prisutnosti nečistoća i na vlažnom zraku mogu se zapaliti eksplozivno pri čemu je reaktivnost borana različita i opada s molekulskom masom. Zbog toga se sva ispitivanja borana moraju raditi u vakuumu ili atmosferi suhog inertnog plina. Pri sobnoj temperaturi su nepostojani i raspadaju se većom ili manjom brzinom. Otapaju se u brojnim organskim otapalima, a sa sumpornom kiselinom ne reagiraju.

Općenito, borani se dobivaju djelovanjem klorovodične ili fosforne kiseline na magnezijev borid (Mg3B2). Ovom se metodom zapravo dobiva smjesa borana koji se mogu izdvajati ukapljivanjem ili frakcijskom destilacijom. Na ovaj način jedino se diboran ne može dobiti jer reagira s vodom dajući ortoboratnu kiselinu i elementarni vodik. Diboran se može dobiti reakcijom između litijevog aluminijevog hidrida i borovog klorida u bezvodnom eteru. Diboran se upotrebljava za dobivanje viših bor ana, za polimerizaciju olefina i epoksida te za proizvodnju vrlo čistog elementarnog bora pirolizom.

Viši borani mogli bi se upotrijebiti kao gorivo za rakete i mlazne zrakoplove, ali se ne koriste zbog visoke cijene, teškog uklanjanja proizvoda izgaranja i nepostojanja odgovarajućih strojeva koji bi u potpunosti mogli iskoristiti oslobođenu energiju. Poznati su i razni derivati borana u kojima je vodik zamijenjen nekom skupinom (npr. etilnom), a koriste se kao katalizatori i umreživači nekih polimera. 
Borov karbid (B4C) proizveden je u tvrtki "Norton" 1934. g. i došao na tržište pod imenom norbid. Tvori crne, sjajne, romboedarske kristale. Izvanredno je tvrd pa reže čak i dijamant! Otporan je prema kalijevom nitratu i dušičnoj kiselini, ali se lako otapa u alkalijskim hidroksidima. S klorom i kisikom polagano reagira na temperaturi ispod 1000 °C. Upotrebljava se u gradnji mlaznica propulzivnih letjelica, raketa, i plinskih turbina, za gradnju bioloških štitova u nuklearnoj tehnici, za dezoksidaciju i čišćenje bakra i bakrenih legura.

Borov oksid (anhidrid borne kiseline, B2O3) bijel je, čvrst kristal ili staklasta tvar. Nagriza većinu metala i legura pri visokoj temperaturi (iznad 1000 °C), a otapa većinu metalnih oksida dajući karakteristično obojeno staklo. Otapa se u vodi uz razvijanje topline dajući bornu kiselinu. Upotrebljava se: za proizvodnju specijalnih stakala s malim koeficijentom ekspanzije, kao sastojak specijalnih emajla, za proizvodnju metainih borata i borida te kao katalizator u organskim reakcijama.

Borna kiselina (H3BO3) u prirodi se pojavljuje u slobodnom stanju u vulkanskim izvorima vodene pare ("sofionima" ili "fumarolima") u srednjoj Italiji (Toskana). Kristalizira u ljuskastim, sjajnobijelim prozirnim kristalima masna opipa. Upotrebljva se za proizvodnju borovih legura, stakla i emajla, za impregnaciju tkanina (jer smanjuje zapaljivost), kao dodatak puderu i vazelinu, kao sastojak masti protiv upale kože i sluznice, za konzerviranje ribe, a 3 % otopina služi kao antiseptik za ispiranje očiju.

Dinatrijev tetraborat dekahidrat (Na2B4O7 x 10H2O, boraks) tehnički je najvažniji spoj bora. Kristalizira u velikim monoklinskim prozirnim kristalima koji mogu biti bezbojni ili blijedoplavkasti, a imaju sladunjav i lužnat okus. Pri temperaturi od 80°C gubi osam molekula vode, a pri 350 °c gubi svu vodu. Otapa metalne okside, ima baktericidno i fungicidno djelovanje i inhibitor je hrđanja. Ima vrlo široku i raznoliku primjenu. Upotrebljava se za proizvodnju boratne kiseline i drugih spojeva bora, vatrostalnog materijala, emajla, deterdženata i sapuna, prevlaka za papir i boja za tapete. Koristi se i kao emulgator i blago alkalno dezinfekcijsko sredstvo, za konzerviranje drveta i sirove kože, za sprečavanje razvijanja bakterija i plijesni u vodi za hlađenje, za inhibiranje korozije, kao herbicid i insekticid te kao izvor bora u umjetnim gnojivima. U analitičkoj kemiji upotrebljava se za raščinjavanje krutih netopljivih uzoraka.

Bezvodni natrijev tetraborat (Na2B4O7) važan je jer staklasta talina ovog spoja otapa na visokoj temperaturi mnoge okside metala stvarajući karakteristično obojenje, što se u analitičkoj kemiji koristi za dokazivanje metalnih oksida. Hlađenjem talina ovih smjesa nastaju stakla karakterističnih obojenja ("boraksova biserka"). Upotrebljava se u proizvodnji kvalitetnog stakla, emajla i glazura, pri lemljenju metala itd.

Perborati su zapravo spojevi borata i vodikovog peroksida u kojima je jedna molekula vode zamijenjena jednom molekulom H2O2. Otopine perborata pokazuju osobine vodikovog peroksida i blago lužnatu reakciju borata. Koriste se za dobivanje sredstava za pranje i bijeljenje vune, svile, slonove kosti, kose itd.

 Početna za: UNUNHEKSIJ, Uuh