Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.
Аль кайя, радикал боре или борациум
Когда мы рассмотрим историю открытия элемента бора, мы встретимся с теми же учеными, которые много занимались выделением кремния. Бор в виде элемента был получен лишь в начале XIX века, но одно из его важнейших соединений - бура (Na2B4O7) - было известно арабским алхимикам еще во времена раннего средневековья. Правда, тогда они еще не отличали буру от таких веществ, как сода и поташ; все эти вещества они называли "аль-кайя" (отсюда произошли имеющиеся во многих европейских языках названия "алкали" — щелочь"). Буру получали в Центральной Азии из соли тамошних озер и под названием "тинкаль" вывозили в Европу.
В популярном в XIII веке в Европе труде, приписываемом алхимику Геберу "Учение о высоком искусстве облагораживания металлов", было описано применение буры в качестве плавня, т.е. для упрощения плавления материалов. Естествоиспытатель и врач Вильгельм Гомберг, нагревая буру с железным купоросом, получил в 1702 г. борную кислоту (реакция шла в кислом растворе) :
B4O?- + 2KT +5H2O = 4H3BO3.
Вскоре борная кислота нашла применение в медицине в качестве успокаивающего средства. В 1748 г. французский химик Энувиль (1715-1768 гг.) получил буру из борной кислоты и соды. Так выявилась связь между двумя наиболее распространенными соединениями бора.
Получение натрия и калия электролизом, проведенное Дэви в 1807 г., и известное восстановительное действие этих элементов побудили различных химиков попытаться выделить "металл", лежащий в основе соединений бора. Первыми это сделали Тенар и Гей-Люссак в 1808 г. Мы уже писали, что сразу после Дэви эти два французских химика научились производить натрий и калий более дешевым способом и в больших количествах путем прокаливания щелочей с железными опилками и углем. Таким способом им удалось получить достаточное количество восстановителей. Нагревая "стекловидную" борную кислоту в медной трубке вместе с калием, Тенар и Гей-Люссак получили оливково-серый порошок, который они считали смесью калия, бората калия и "радикала" борной кислоты (под этим подразумевался бор). При обработке водой сопутствующие продукты были отделены, за новым радикалом закрепилось название "боре". Он оказался весьма склонным к окислению. В результате плавки "боре" с нитратом или хлоратом кал ия при нагреве его на воздухе или при упаривании его раствора в азотной кислоте снова образовывалась борная кислота.
И Дэви при своих электрохимических опытах встретился с бором. Еще в 1807 г. при электролизе расплавленной борной кислоты он наблюдал
выделение некоего горючего вещества на катоде, но не придал этому значения. В следующем году Дэви, как и французским химикам, удалось выделить из борной кислоты путем ее восстановления "радикал", который Дэви назвал "борациум". Восстанавливал он борную кислоту калием. Как и французы. Дэви получил порошок.
Совместная попытка выделения кристаллического бора была предпринята Сент-Клер Дэвилем и Велером в 1856 г. в Геттингене. Они действовали, как в случае получения кристаллического кремния: расплавленную трехокись бора B2O3 или порошок аморфного бора нагревали с алюминием в течение нескольких часов в тигле. Образовавшиеся корольки обрабатывали кислотой. Алюминий растворялся, а оставались графитоподоб-ные чешуйки и очень твердые блестящие кристаллы от черного до светло-коричневого цвета. Сначала появлялись чешуйки, а затем алмазопо-добные кристаллы бора. Однако впоследствии выяснилось, что оба эти вещества — чистые или углеродсодержа-щие бориды алюминия (AlB2, AlB12 и 3 AlB12 . 2 B4O). Чистый кристаллический бор был получен только в 1909 г. американцем Вейнтраубом путем восстановления хлорида бора BCl3 водородом в электрической дуге высого напряжения:
2BCl3 +3H2 = 2В + 6НС1.
Наиболее экономичный способ производства бора в наше время — это электролиз расплава тетрафторбората
Бор
Q
Металл
калия KBF4 в расплавленном хлористом калии с добавкой B2Q3 или без нее. Аморфный бор в наше время получают восстановлением трехокиси бора порошком магния:
B2O3 +3Mg = 2B + 3MgO.
Чистота такого бора составляет 99,6 %.
Значение бора в современной технике постоянно растет. Малое сечение захвата нейтронов у изотопа бора с атомной массой 10 делает его в элементарном состоянии или в виде соединений (H3BO3, BF3, B4C) хорошим материалом для регулирующих, аварийных и экранирующих стержней ядерных реакторов. Бор - прекрасный раскислитель при производстве многих сплавов цветных металлов. Сплав железа с бором (ферробор) играет большую роль в черной металлургии. Бориды многих металлов имеют хорошую термостойкость и устойчивость против коррозии; поэтому их используют в авиастроении и космической технике; методами порошковой металлургии из них получают детали сопел ракет. Карбид бора — самое твердое вещество после алмаза. Его используют для изготовления абразивного инструмента. Из многочисленных соединений бора следует отметить бораты (соли борной кислоты), применяемые при нанесении глазури на керамические изделия, для умягчения моющих средств, производства термостойких стекол и т.д.*
|
Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0: |
|
Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач