Бор (в)

[boron] - элемент III группы Пе-риодич. системы, ат. н. 5, ат. м. 10,811; кристаллы серовато-черного цвета (очень чистый В бесцветен). Природный В состоит из двух стабильных изотопов: 10В (19 %) и "В (81 %). Ранее других известное соединение В — бура — упоминается в сочинениях алхимиков. Свободный (нечистый) В впервые получили Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар в 1808 г. нагреванием В203 с металлич. калием. Общее содержание В в земной коре -3 • 10"" мае. %. В природе В в свободном состоянии не обнаружен. Многие соединения В широко распространены, напр., боросиликаты, бораты и бороалюмосилика-ты входят в состав многих изверженных и осадочных пород.
Известно несколько кристаллич. модификаций В. Атомы В образуют в них трехмерный каркас подобно атомам С в алмазе. Этим объясняется высокая твердость В. Однако строение каркаса в структурах В гораздо сложнее, чем в алмазе. В кристаллах В особый тип ковалентной связи — многоцентровая с дефицитом эл-нов. В соединениях ионного типа В. 3-валентен. Так наз. «аморфный» В, получаемый при восстановлении В2О3 металлич. натрием или калием, имеет у = 1,73 г/см3. Чистый кристаллич. В имеет у = 2,3 г/см3, L ~ 2075 *с> '«л = 386° <с> тв- по минерало-гич. шкале 9, микротв. 34 ГПа. Кристаллич. В - полупроводник. В обычных условиях он плохо проводит электрич. ток. При нагреве до 800 'С электрич. проводимость В увеличивается на несколько порядков. Химически В. при обычных условиях довольно инертен. С повышением темп-ры активность В возрастает, более сильно у аморфного, чем у кристаллич., и он соединяется с кислородом, серой, галогенами. При нагревании > 900 °С с углем или азотом В образует соотв. карбид В4С и нитрид BN.
Элемент. В из природного сырья получают в несколько стадий. Разложением боратов горячей Н2О или H2SO4 получают борную кислоту, а ее обезвоживанием - В2ОЭ. Восстановление В2О3 металлич. Mg дает В в виде темно-бурого порошка; от примесей его очищают азотной или плавиковой кислотами. Очень чистый В, необходимый в произ-ве полупроводников, получают из его галогенидов: восстанавливают ВС13 водородом при 1200 °С или разлагают пары ВВг, на Та-проволоке, раскаленной до 1500 'С.
В применяют для микролегирования (доли %) сталей и некоторых литейных сплавов для улучшения их прокаливаемое™ и механич. свойств (обычно используют ферробор — сплав Fe с 10—20 % В). Поверхностное насыщение стальных деталей В (на глубину 0,1 — 0,5 мм) улучшает не только износостойкость, но и стойкость против коррозии (см. Бориро-вание). В и его соединения (BN, В4С, BP и др.) используют в качестве диэлектриков и полупроводниковых материалов. Широко применяются борная кислота и ее соли (прежде всего, бура), бориды и др.