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Bor ist ein Halbmetall aus der III. Hauptgruppe des PSE. Es kommt in verschiedenen Moifikationen (Erscheinungsformen) vor.
Kristallines Bor bildet schwarz-graue, sehr harte und glänzende Kristalle und schmilzt bei 2100°C. Zudem ist das kristalline Bor das Element mit der größten Zugfestigkeit und nach dem Kohlenstoff (Diamant) das härteste Element.
Die amorphe Modifikation des Bors ist ein braunes Pulver, das sich bei 700°C an der Luft entzündet.
Die elektrische Leitfähigkeit von Bor ist bei Zimmertemperatur relativ schlecht, nimmt aber mit steigender Temperatur rasch zu. à Halbleiter
Vorkommen
Bor ist am Aufbau der Erdatmosphäre zu 0,001% beteiligt. Es besitzt ein starkes Bestreben (Affinität) sich mit Sauerstoff zu verbinden. Daher kommt es in der Natur nur in Verbindung mit diesem vor.
Die beiden wichtigsten Bormineralien sind der \"Kernit\" und das \"Borax\". Sie werden hauptsächlich in der Mojawewüste/Kalifornien abgebaut.
Des weiteren befinden sich in den heißen Quellen der Toskana (Norditalien) große Vorkommen an \"Borsäure\".
In Deutschland wird das borhaltige Mineral \"Boracit\" abgebaut.
Verbindungen
Natriumtetraborat (Na2B4O7, Borax)
Es bildet farblose Kristalle. Die glasartige Schmelze löst viele Metalloxide unter charakt. Farbbildung (à Boraxperle). Beim Löten kann dadurch die Oxidschicht des Werkstücks entfernt werden.
Borsäure (H3BO3)
Borsäure bildet weiße, schuppige, sich fettig anfühlende Blättchen. Die als Borwasser bezeichnete wässrige Lösung reagiert schwach sauer und wirkt antiseptisch.
Allerdings ist Borsäure stark giftig.
Perborate
Die Salze der Borsäure bilden mit Wasserstoffperoxid sog. Perborate. Diese Zerfallen beim Erwärmen in Anwesenheit von Wasser wieder unter H2O2-Bildung.
Deshalb werden sie als Bleichmittel, vor allem in Waschmitteln, verwendet.
Borcarbid (B4C)
Borcarbid bildet schwarze glänzende Kristalle mit sehr großer Härte und Temperaturbeständigkeit (nach dem Diamanten das härteste Material). à Werkstoff
Geschichtliches
Borverbindungen waren bereits in der Antike bekannt.
Die Ägypter benutzten das Mineral \"Natron\", das unter anderem Borverbindungen enthält, zum Mumifizieren ihrer Leichen.
In China und im alten Rom waren borhaltige Gläser bekannt.
Die Darstellung von Bor gelang erstmals 1808 den Herren Gay - Lussac und Thenard in Frankreich und zur gleichen Zeit unabhängig davon durch Sir Humphrey Davy in England. Allerdings war damals noch nicht bekannt, dass es sich beim Bor um ein chem. Element handelt.
Erst 16 Jahre später (1824) entdeckte der dt. Chemiker Berzelius den elementaren Charakter des Bors.
Die Herstellung von reinem, kristallinen Bor gelang erstmals dem dt. Wissenschaftler Weintraub im Jahre 1909.
Der englische Name \"Boron\" für Bor deutet auf das Vorkommen des Elements im Borax und seine Ähnlichkeit mit Kohlenstoff (engl. carbon).
Verwendung
Das Element Bor dient in der Kerntechnik als Neutroneneinfänger (Regelstäbe). Hoch reines Bor wird in der Halbleiterindustrie verwendet und durch Borfasern verstärkte Kunststoffe und Leichtmetalle (Verbundswerkstoffe) kommen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Sportsektor zum Einsatz.
Auch Borverbindungen haben technische Bedeutung.
Sie werden in der Glas- und Keramikindustrie sowie in der Kosmetik- und Waschmittelindustrie eingesetzt.
Zudem nutzt man die hohe Temperatur- und chem. Beständigkeit von Borcarbid sowie dessen Härte für Brems- und Kupplungsbeschläge, Panzerungen und kugelsichere Westen.
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