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释义

硼peng

第二周期ⅢA族元素,符号B。1808年法国的J. L.盖·吕萨克等人将硼酸和钾放在铜管中加热首次制得了硼。其名称可能来自阿拉伯文baurag或波斯文burah,都是焊剂的意思,因古代在埃及、罗马、巴比伦曾用硼砂制造玻璃和焊接黄金。硼在自然界中总是以含氧化合物的形式存在,主要是硼酸及各种硼酸盐。硼酸含于某些温泉水中,各种硼酸盐中最为人们熟悉的是硼砂,此外在工业上重要的还有硼镁矿 2MgO·B2O3· H2O和硼钙矿2CaO ·3B2O3·5H2O。从本世纪60年代合成出一系列硼氢化合物开始,人们开了眼界,看到了硼化学的前景。随后不仅硼原子成键特点、硼单质和化合物的结构研究有较大的突破,而且研制出一系列在现代工业和国防中有重要应用价值的硼化合物,使硼成为20年来无机化学领域中发展最快的一种元素。
硼原子的价电子层构型为 2S22p1,价电子数(3) 少于价轨道数 (4),是缺电子原子,可形成缺电子化合物。硼单质有无定形和结晶形两种,前者为棕黑色到黑色粉末,后者呈乌黑色到银灰色,并有金属光泽,无定形硼相对密度为2.3,晶态硼具有由多个硼原子组成的各种多面体的基本结构单元 (如B12二十面体),是原子晶体。熔点约为2300℃,沸点为2550℃,相对密度为2.34,硬度仅次于金刚石,较脆。在室温下无定形硼在空气中缓慢氧化,在800℃左右时能自燃。硼与盐酸或氢氟酸即使长期煮沸也不起作用,它能被热浓硝酸和重铬酸钠与硫酸的混合物缓慢侵蚀和氧化,过氧化氢和过硫酸铵也能缓慢氧化结晶硼。这些试剂与无定形硼作用激烈; 与碱金属碳酸盐和氢氧化物混合物共熔时,所有各种形态的硼都被完全氧化; 氟、氯、溴与硼作用形成相应的卤化硼; 约在600℃时硼与硫激烈反应生成一种硫化硼的混合物; 硼在氮或氨气中加热到1000℃以上时则形成氮化硼; 温度在1800~2000℃时硼和氢仍不发生反应; 硼与硅在2000℃以上时反应生成硼化硅; 高温时硼能与许多金属和金属氧化物反应,生成金属硼化物。由于硼在高温时特别活泼,因此冶金上用做铁、锰和其他金属的合金剂、钢和铜的脱氧剂,也用于锻铁的热处理,增加合金钢高温强固性。硼还用于原子反应堆和高温技术中,棒状和条状的硼钢在原子反应堆中广泛用做控制棒。由于硼具有低密度、高强度和高熔点等性质,可用来制作导弹和火箭中所用的某些结构材料。硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用途也很广泛。它是植物生长必需的微量营养元素。用活泼金属高温还原硼的氧化物,用氢还原硼的卤化物,用碳热还原硼砂,热分解硼氢化合物以及电解熔融硼酸盐或其他含硼化合物等都可制得单质硼,用这些方法所得的粗产品均应经真空除气或控制卤化,才可能得到高纯硼。

属半金属。元素符号B,纯粹的晶体硼呈灰黑色,粉末状的硼为棕色。主要以硼酸(H3BO3)及其盐类状态出现,人们常见的硼砂即是一种硼酸钠盐。具有密度小(2.34g/cm3),熔点高(2300℃),硬度大(仅次于金刚石),只在高温下与其他元素化合的特性。1808年被发现,在近两个世纪的时间里得到了广泛应用。不仅在切割金属和钻探硬岩时被用作磨料,还被用作合金添加剂。硼化合物可作火箭燃料,碳化硼可制造飞行器的超高温、超硬度部件。硼砂被广泛用于日用化工、医药和玻璃行业。硼的资源分布较集中。主要产地是俄罗斯、中国和土耳其。

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更新时间:2025/9/28 12:53:30