Boor (element)

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Een stuk steen met boorkristallen erop
Naam	Boor / Borium (Latijn)
Latijn
Symbool	B
Atoomnummer	5
Soort	metalloïde (soort halfmetaal)
Kleur	Zwart
Smeltpunt	2.076 ^oC
Kookpunt	3.927 ^oC

Boor of borium is een chemisch element met als symbool de letter B en met het atoomnummer 5 in het Periodiek Systeem. Het is zwart-bruin van kleur en zit tussen de metalen en niet-metalen in (metalloÏde of halfmetaal). Zoals je op de foto kunt zien, heeft het een kristalstructuur en is dan bros. Het komt ook in poedervorm voor en is dan bruin.

In het Engels wordt het Boron genoemd.

Voorkomen

Boor of borium komt weinig in het zonnestelsel en in de aardkorst voor. Borium komt op aarde voor, maar dan veelal opgelost in water, als de meer natuurlijk voorkomende verbindingen; de boraat-mineralen. Deze worden industrieel gewonnen als zogeheten evaporieten (zouten die als kristallen ontstaan door verdamping uit een waterige oplossing zoals in zeewater). Voorbeelden van deze evaporieten zijn borax en kernite. De grootste bekende boorafzettingen bevinden zich in Turkije, de grootste producent van boraat-mineralen. Borium is een metalloïde (halfmetaal) die in kleine hoeveelheden wordt aangetroffen in meteoroïden (kleine meteoren). Maar chemisch zuiver borium (als chemisch element) wordt van nature niet op aarde aangetroffen. Ook in de industrie is het maken van zuiver borium heel lastig. Kristalvormig boor is zilverachtig tot zwart, zeer hard en een slechte elektrische geleider bij kamertemperatuur. Het werkt dus als een goede elektrische isolator.

Geschiedenis

Boor is al heel lang bekend. De naam komt van het woord buraq uit het Arabisch, het heet zo omdat borax werd gebruikt om boor te krijgen uit de grond. Door borax is het element makkelijk vrij te maken. Het woord borium komt voort uit borax. Het mineraal waaruit het werd gehaald, is vergelijkbaar met koolstof, waar borium chemisch op lijkt. Borax in zijn minerale vorm (toen nog bekend als tincal) werd voor het eerst gebruikt als glazuur, beginnend in China rond 300 na Christus. Sommige ruwe borax reisde naar het westen, en werd blijkbaar genoemd door de alchemist ( vroege chemicus) Jabir ibn Hayyan rond 700 na Christus. Marco Polo bracht in de 13e eeuw enkele glazuren terug naar Italië. Georgius Agricola meldde rond 1600 na Christus het gebruik van borax als een zogeheten vloeimiddel in de metallurgie (chemische bewerkingen van metaal). In 1777 werd boorzuur gevonden in de warmwaterbronnen (soffioni) in de buurt van Florence, Italië, waarna het bekend werd als sal sedativum (Sedativum zout), met naar het scheen een medische werking. Het mineraal werd sassoliet genoemd, naar Sasso Pisano in Italië. Sasso was de belangrijkste bron van Europese borax van 1827 tot 1872, toen Amerikaanse bronnen belangrijker werden. Boorverbindingen werden relatief zelden gebruikt tot het einde van de 19e eeuw, toen Francis Marion Smith 's Pacific Coast Borax Company ze voor het eerst populair maakte en ze in grote hoeveelheden produceerde tegen lage kosten.

Borium werd lang niet herkend als een element totdat het werd geïsoleerd (uit het mineraal gehaald) door Sir Humphry Davy en door Joseph Louis Gay-Lussac en Louis Jacques Thénard. In 1808 merkte Davy op dat elektrische stroom die door een oplossing van boraten werd gestuurd, een bruin goedje op een van de elektroden produceerde. In zijn daaropvolgende experimenten (proeven) gebruikte hij kalium om boorzuur te verminderen in plaats van elektrolyse. Hij produceerde genoeg boor om een nieuw element te bevestigen en noemde het element boracium. Gay-Lussac en Thénard gebruikten ijzer om boorzuur bij hoge temperaturen te verminderen. Door boor te oxideren ("roesten") met lucht, toonden ze aan dat boorzuur een oxidatieproduct ("roest") is van boor. In 1824 toonde Jöns Jacob Berzelius aan dat boor een chemisch element was. Zuiver boor werd waarschijnlijk voor het eerst geproduceerd door de Amerikaanse chemicus Ezechiël Weintraub in 1909.

Boor in erts of mineraal

Borax, ook als natriumboraat , natriumtetraboraat of dinatriumtetraboraat, een belangrijke borium verbinding, een mineraal, en een zout van boorzuur.
Kerniet, een zout dat Natrium en Boor bevat. Met naaldvormige kristallen.
Ulexite, ook wel bekend als TV-gesteente, is een mineraal dat voorkomt in zijdeachtige witte ronde kristallijne massa's of in parallelle vezels.
Colemaniet, is een boraat mineraal met onder andere calcium.
Boraciet, een magnesium boraat mineraal.
Painiet, is een zeer zeldzaam boraatmineraal. Het werd voor het eerst gevonden in Myanmar door de Britse mineraloog en edelsteenhandelaar Arthur CD Pain.
Boor-carbide verbinding, een zeer hard boor - carbon keramisch materiaal voor in tanks en kogelwerende vesten

Gebruik

Boorzuur wordt veel in de textielindustrie gebruikt. In vuurwerk kan je door boor de groene kleur krijgen omdat het dan reageert met zuurstof waardoor die groene kleur ontstaat.

In de vorm van Borax wordt het gebruikt als een bestanddeel van veel wasmiddelen, cosmetica en emaille glazuren. Het wordt gebruikt als brandvertrager (bijvoorbeeld een vuurdeken) , als antischimmelverbinding, bij de vervaardiging van glasvezel, en samen met boorzuur, is nuttig als insecticide (insecten doder). Ook bij de goedwinning wordt Borax gebruikt .

Boor wordt voornamelijk gebruikt in chemische verbindingen. Ongeveer de helft van al het boor dat wereldwijd wordt verbruikt, is een toevoeging in glasvezel wat wordt gebruikt voor isolatie (blokkeren van elektriciteit) en sterke constructiematerialen. Het volgende toonaangevende gebruik is in polymeren (koolstof verbindigen met lange koolstofketens) en keramiek in zeer sterke, lichtgewicht structurele en hittebestendige materialen. Borosilicaatglas of Pyrex is een veel gevraagd product vanwege zijn grotere sterkte en thermische (koud-warmte verschillen) schokbestendigheid dan gewoon glas. Bijvoorbeeld als maatbeker voor hete vloeistoffen. Producten van Pyrex mogen niet in de glasbak: bij de temperatuur die gewoon glas laat smelten, vormt boriumsilicaat taaie klonten die de machines in de glasfabriek verstoppen. Als bleekmiddel wordt boor als natriumperboraat gebruikt.

Biologie

Een paar boriumhoudende organische geneesmiddelen worden gebruikt of zijn in studie. Het voorkomen van boor in de biologie is erg klein. Kennis ontbreekt over boor als belangrijke stof voor het leven van zoogdieren. Boraten hebben een lage toxiciteit (giftigheid) bij zoogdieren (vergelijkbaar met keukenzout), maar boraten zijn giftiger voor geleedpotigen (bijvoorbeeld krabben en schorpioenen) en worden af en toe als insecticiden (insecten-doder) gebruikt. Er zijn boriumhoudende organische antibiotica bekend. Hoewel er slechts sporen (zeer kleine hoeveelheden) nodig zijn, is boor een essentiële (noodzakelijke) voedingsstof voor planten.

Bij inname van grote hoeveelheden boor als in boorzuur en borax, is het toxisch (giftig) voor het zenuwstelsel, de nieren en de lever van de mens. Het kan ook worden opgenomen via beschadigde huid.

Veiligheid

Bij teveel inname kan boor ziektes verwekken

Toepassingen

Maatbeker van boor-houdend Pyrex glas.
Hittebestendig Glaswerk voor in het laboratorium of scheikunde lokaal
Versterkt glasvezel(kabel) dat verschillende kleuren licht transporteert
Natriumperboraat in reinigingstabletten voor kunstgebit. Tablet los je op in water.
Keramische isolatoren versterkt met boor zorgen ervoor dat de elektriciteit niet naar de paal kan gaan.
Ouderwetse borax zeep
Vuurdeken gedrenkt in opgelost borax werkt brandwerend