В каких продуктах находится бор
Бор (B) в продуктах питания и его роль в организме человека
Для поддержания здоровья человека в нормальном состоянии ему необходимы не только витамины, но и микроэлементы, предотвращающие риск развития многих заболеваний. Один из таких полезных компонентов – Бор, значение которого как и других элементов невозможно переоценить.
Общая характеристика
Бор необходим всем живым существам от растений до человека. Он относится к неметаллам, а свойства его могут проявляться по-разному. Модификаций бора в природе существует немало, но наиболее часто он существует в виде природных солей борных кислот.
Этот микроэлемент был открыт в начале 19 столетия двумя известными химиками родом из Франции – Луи Тенаром и Жозефом Гей-Люссаком. Как это часто бывает в научном мире, они были не единственными первооткрывателями – несколько позже это сделал и английский химик Хэмфри Дэви, которому это удалось благодаря другому методу (электролизу).
Биологическая роль бора в организме человека
Даже цветы, которым не хватает бора, крайне плохо растут и цветут. Для человека значение этого микроэлемента очень велико, и заключается оно в следующем:
- Бор улучшает обменные процессы и способствует синтезу белков;
- способствует росту мышц и формированию в организме витамина D;
- отвечает за нормальное функционирование щитовидной железы, половой системы и центральной нервной системы;
- регулирует уровень гормона в организме;
- снижает риски развития болезней суставов, почек и позвоночника;
- активно участвует в ферментативных процессах;
- способствует поддержке женского организма в период климакса.
Суточная потребность
Ежедневная норма бора для человека составляет 0,6-2 мг. Точное число будет зависеть от пола и возраста человека, состояния его здоровья. Так, больше бора нужно людям, имеющим предрасположенность к мочекаменной болезни и женщинам в период климакса. Тогда может быть показан дополнительный прием микроэлемента.
Полезные свойства бора
Если микроэлемент организм получает в достаточных количествах, это серьезно снижает риск образования камней в почках. Также он помогает поддерживать в организме превращение и обмен таких микроэлементов, как магний и фосфор. Он принимает участие в процессах центральной нервной системы и мозга, он поддерживает мышечную ткань и нормализует работу щитовидной железы. По некоторым данным микроэлемент помогает облегчить состояние при тиреотоксикозе и усиливает действие инсулина.
Известно, что бор способствует ускорению роста детей и подростков, а еще увеличивает длительность жизни.
Симптомы недостатка бора в организме
Самые первые признаки нехватки бора в организме – слоящиеся ногти и секущиеся волосы. Также проявляются боли в костях и суставах, особенно при физической активности. Начинают крошиться зубы.
У людей преклонного возраста, особенно у женщин, при нехватке бора может возникать остеопороз. Также снижается умственная активность и иммунитет. Нехватка бора влияет на состав крови – может возникнуть анемия или тромбоцитопения. Возникают проблемы с обменом белков и жиров. Дефицит данного микроэлемента становится причиной артритов, дисбаланса гормонов, проблем с минеральным обменом. У детей нередко наблюдается замедление роста.
Если организм человека испытывает недостаток бора, может наблюдаться снижение способности сосредоточиться, замедленная реакция, рассеянность и постоянная сонливость. Человеку может быть сложно управлять своим взглядом или выполнять определенные движения вроде щелчка пальцами – все это является свидетельством ухудшения работы мозга и центральной нервной системы.
При плохом состоянии волос и ногтей, необходимо действовать быстро. Читайте все о необходимых витаминах против выпадения волос, обзор лучших существующих витаминных комплексов.
Узнать про то, какие витамины нужны для вашей памяти, можете в этой статье. Они помогут улучшить внимания и память у взрослых и детей. Будьте здоровы!
Признаки избытка
Избыток бора также представляет опасность, хотя он практически невозможен при употреблении в пищу продуктов с содержанием бора. Передозировка возникает только при приеме микроэлемента в добавках и препаратах, поэтому без одобрения медицинского специалиста употреблять их нельзя.
Симптомы избытка бора в организме – это тошнота, рвота, отсутствие аппетита, обезвоживание, водянистый стул. Кожа может начать шелушиться, могут проявиться высыпания. Также у человека могут начать выпадать волосы.
При приеме слишком больших доз возможен даже летальный исход.
Бор в продуктах питания
Как и для животных, для людей основным источником бора являются растительные продукты. Наибольшее его количество содержится в яблоках и грушах, моркови и винограде. Также этот микроэлемент входит в состав свеклы, брюквы, орехов, бобовых, сухофруктов, меда, помидоров. Малое количество бора присутствует в злаках и в определенных морепродуктах.
Также содержится в пиве и вине, но только в тех, которые приготовлены традиционными методами, а не так, как предполагают современные технологии. Но это не должно стать поводом активно употреблять алкоголь для пополнения в организме количества бора.
Соединения бора (борная кислота и натриевая соль борной кислоты) попадая в организм с растительной или животной пищей, впитываются быстро и поглощаются целиком. До 90% концентрируется в костной ткани, меньшая часть – в мягких тканях и крови. Выделяется микроэлемент в основном вместе с мочой.
Таблица содержания бора: Топ-20 продуктов-источников
| Продукт | Содержание мора (мкг на 100 г продукта) |
|---|---|
Абрикос | 1050 |
Зеленый горошек (свежий и замороженный) | 670 |
Чечевица | 610 |
Фасоль | 490 |
Виноград | 365 |
Брокколи | 300 |
Свекла | 280 |
Кукуруза | 270 |
Яблоки | 245 |
Рис | 224 |
Репчатый лук | 200 |
Малина | 200 |
Зеленая капуста | 200 |
Фисташки | 200 |
Морковь | 200 |
Земляника | 185 |
Апельсин | 180 |
Лимон | 175 |
Груша | 130 |
Вишня | 125 |
2. Где находится бор?
2. Где находится бор?
- 2.1 Что такое производство и использование бора?
- 2.2 Каковы источники выбросов бора в окружающую среду?
- 2.3 Как бор реагирует в окружающей среде?
2.1 Что такое производство и использование бора?
Основным источником бора и боратов является добыча борсодержащих минералов, таких как колеманит, улексит, тинкал и кернит. Только определенные месторождения можно добывать экономично.Они расположены в засушливых регионах Турции и США, а также в Аргентине, Чили, России, Китае и Перу.
Общее мировое производство минералов бора составило приблизительно 2 750 000 тонн в 1994 году. Около 250 000 тонн бора, что соответствует 800 000 тонн оксида бора (B 2 O 3 ), присутствовало в коммерческих боратных продуктах. изготовлены из этих минералов.
Щелкните здесь, чтобы получить информацию о методах измерения и единицах измерения бора
Коммерческие боратные соединения используются в производстве многих различных коммерческих продуктов.К ним относятся изоляционное и текстильное стекловолокно, боросиликатное стекло, антипирены, эмали, керамические глазури, фритты, отбеливатель для стирки (перборат натрия), сельскохозяйственные удобрения и гербициды, а также многие другие применения. Подробнее ...
2.2 Каковы источники выбросов бора в окружающую среду?
Бор попадает в окружающую среду в основном в результате естественных процессов и, в меньшей степени, в результате деятельности человека.
Естественные процессы приводят к выбросам бора:
- из борсодержащих пород в результате выветривания;
- из морской воды в виде паров борной кислоты; и
- от вулканической активности и других геотермальных выбросов, таких как геотермальный пар.
Деятельность человека в основном выделяет бор в результате:
- использования в сельском хозяйстве, в основном в результате применения боратсодержащих удобрений и гербицидов;
- сжигание бытовых отходов, растительных остатков и древесного топлива, поскольку бор присутствует во многих растениях и необходим для их роста;
- производство электроэнергии с использованием ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть;
- отходы добычи и переработки боратов, включая производство изделий из стекла.Однако использование изделий из стекла не выделяет бор, поскольку бор плотно связан внутри самого стекла;
- Использование боратов и перборатов в быту и промышленности;
- выщелачивание обработанной древесины или бумаги; и
- удаление сточных вод и осадка сточных вод.
Трудно определить точное количество бора, поступающего в воздух, почву или воду из многих из этих источников.
Бораты и борная кислота в основном попадают в воздух в результате испарения с моря и в результате вулканической активности в виде пара и мелких частиц.В меньшей степени они могут выбрасываться в атмосферу при добыче полезных ископаемых, производстве стекла и керамики, внесении сельскохозяйственных удобрений и гербицидов, а также от угольных электростанций. Однако бор отсутствует в атмосфере в значительных количествах. Бораты не остаются в атмосфере надолго, так как обычно возвращаются на сушу или в море во время дождя.
Бор, добавленный к почве из сельскохозяйственных продуктов, включая ил сточных вод, обсуждается далее в разделе 5.
Бор может выделяться в пресную воду , такую как реки, а также в воду, содержащуюся в почве. Это происходит в результате процессов выветривания и, в гораздо меньшей степени, в результате антропогенных сбросов, таких как сточные воды и сброс очищенных сточных вод в реки. Подробнее ...
2.3 Как бор реагирует в окружающей среде?
Бор присутствует в окружающей среде в виде борсодержащих соединений, называемых боратами. Бораты, растворенные в воде, могут адсорбироваться и десорбироваться на многих различных поверхностях рек и ручьев.Степень адсорбции бората зависит от pH воды и концентрации бората в воде. Растворенные в воде бораты очень стабильны и не вступают в реакцию с кислородом или другими химическими веществами, которые могут присутствовать в воде, и не претерпевают изменений от одного типа бората к другому. Кроме того, животные и растения не могут преобразовывать бораты из одной формы в другую с помощью биологических процессов.
Бор также адсорбируется на частицах почвы. Тип почвы определяет степень адсорбции и степень обратимости или необратимости адсорбции, т.е.е. можно ли удалить бор водой, протекающей через почву, или нет. Характеристики почвы, которые влияют на количество и тип связывания бора с почвой, включают pH почвы, а также количество соли, органических веществ, оксидов и гидроксидов железа и алюминия, а также глины, присутствующей в почве.
Борная кислота, основная форма, в которой бор присутствует в биологических жидкостях растений и животных, имеет очень низкую способность переходить в жир. Лабораторные эксперименты подтвердили, что борная кислота не накапливается в организме животных, которые живут в воде.Растения накапливают бор в зависимости от нескольких факторов, включая pH почвы, температуру, интенсивность доступного света и концентрацию других элементов в почве (например, кальция и калия). Однако бор не подвергается биоусилению в водной пищевой цепи, то есть он не накапливается в большей степени у животных, которые поедают растения, или у хищных животных, которые поедают этих животных. Подробнее ...
.Фактов о боре, Символ, Открытие, Свойства, Обычное использование
Что такое бор
Бор (произношение BO-ron [2] ), представленный химическим символом или химической формулой B [1] , является твердым и хрупким в своей кристаллической форме [22] . Он имеет аллотропы в виде аморфного порошка и три основные кристаллические формы [34] . Встречающийся в природе B имеет два стабильных изотопа с массовыми числами 10 и 11 [1, 2] . Кроме того, он содержит 11 синтетических изотопов, некоторые из которых являются радиоактивными, с массовыми числами от 7 до 17, с известным периодом полураспада [3] .Он не вступает в химическую реакцию с воздухом (кислородом) при нормальной температуре, но при более высоких температурах образует его оксид. Обычно он не реагирует с водой, но активно реагирует с галогенами с образованием галогенидов бора [11] .
Символ бора
Где это находится
На Земле металлоид можно найти в водах вулканических источников в виде ортоборной кислоты и в минералах колеманите и бурах в виде боратов. Крупные месторождения буры имеются в Турции. Однако наиболее важным источником является минерал разорит, который широко распространен в пустыне Мохаве в Калифорнии, США [1] .Он имеет естественный источник в подземных водах из-за выщелачивания из почв и горных пород, содержащих боросиликаты и бораты [33] . Он выполняет множество функций почти во всех живых существах, является микроэлементом у человека и важным микроэлементом растений [23, 29] .
Человеческий организм должен ежедневно получать 2 миллиграмма витамина В из своего рациона. Изюм, миндаль, чернослив и фундук являются продуктами, богатыми бором [1, 8] .
Изображение бора
История
Происхождение его названия: Название происходит от арабского слова «бурак», обозначающего элемент [1, 2] .
Кто открыл бор и где: французских химика Луи-Жозефа Гей-Люссака и Луи-Жака Тенара в Париже, Франция, и английского химика Хэмфри Дэви в Лондоне, Великобритания, независимо друг от друга [1, 2] .
Когда был обнаружен: Год открытия 1808 [1] .
Как это было обнаружено
На протяжении веков озеро Ямдок Чо в Тибете было единственным источником буры, которая использовалась ювелирами в качестве флюса.В 1808 году упомянутые выше французские и английские химики независимо извлекли этот элемент, нагревая буру с калием. Однако они не могли производить чистый B, который очень трудно получить. Французский химик Анри Муассан выделил более чистую форму в 1892 году. В конце концов, в 1909 году американский химик Э. Вайнтрауб успешно произвел чистый B в США путем искрения паров хлорида бора и водорода. Он имел свойства, сильно отличавшиеся от ранее описанных разновидностей B [1, 39] .
Бор
Идентификация бора | |||
| Атомный номер | 5 [1] | ||
| Номер CAS | 7440-42-8 [1] | ||
| Позиция в таблице Менделеева | Группа | Период | Блок |
| 13 [1] | 2 [1] | п. [1] | |
Расположение бора в Периодической таблице
Свойства и характеристики элемента бора
Общие свойства | ||
| Атомная масса | 10.81 атомная единица массы [1] | |
| Атомная масса / относительная атомная масса | 10,81 [1] | |
| Массовое число | 11 [6] | |
| Молярная масса / молекулярная масса | 10,81 г / моль [7] | |
Физические свойства | ||
| Цвет / внешний вид | Черный [1, 3] | |
| Глянец | Да, небольшая сумма [20] | |
| Запах | Нет [16] | |
| Текстура | Необработанная [20] | |
| Пластичность | Есть [24] | |
| Точка плавления / замерзания | 2077 ° C, 3771 ° F [1] | |
| Температура кипения | 4000 ° C, 7232 ° F [1] | |
| Плотность | 2.34 г см -3 [1] | |
| Физическое Состояние вещества при комнатной температуре (нормальная фаза) | Цельный [1] | |
| Твердость (шкала Мооса) | 9,3 [21] | |
| Электропроводность | 0,0001 См / м [21] | |
| Теплопроводность | 27 Вт / (м · К) [21] | |
Магнитные свойства | ||
| Магнитный заказ | Диамагнитный [21] | |
| Магнитная восприимчивость | -9.41 × 10 -11 м 3 / моль [21] | |
Химические свойства | ||
| Степени окисления / степень окисления / заряд иона | +3 [2] | |
Атомные данные бора (номер элемента 5)
| Валентные электроны / валентность | 3 [4] | ||||||
| Квантовые числа | |||||||
| - н. | 2 [4] | ||||||
| - | 1 [4] | ||||||
| - м ℓ | -1 [4] | ||||||
| - м с | + ½ [4] | ||||||
| Электронная конфигурация (конфигурация благородного газа) | [He] 2s 2 2p 1 [1] | ||||||
| Кристаллическая структура | Ромбоэдрический [25] | ||||||
| Атомная структура | |||||||
| - Количество электронов | 5 [3] | ||||||
| - Количество нейтронов | 6 [3] | ||||||
| - Количество протонов | 5 [3] | ||||||
| Уровни энергии [3] | |||||||
| - Первый уровень энергии | 2 | ||||||
| - Второй энергетический уровень | 3 | ||||||
| Радиус атома | |||||||
| - Атомный радиус | 1.92 Å [1] | ||||||
| - Ковалентный радиус | 0,84 Å [1] | ||||||
| Электроотрицательность (шкала Полинга) | 2,04 [1] | ||||||
| Энергия ионизации (кДжмоль -1 ) [1] | 1-й | 2-я | 3-й | 4-я | 5-я | 6-я | 7-й |
| 800.637 | 2427.069 | 3659.751 | 25025.905 | 32826.802 | – | – | |
Борная электронная конфигурация (модель Бора)
Точечная структура бора Льюиса / электронно-точечная диаграмма
Использование бора
- Добавки бора используются в качестве лекарств для лечения болезненных менструаций, остеоартрита и ревматоидного артрита, депрессии, укрепления мускулов и костей, повышения уровня полового гормона тестостерона.Он приносит пользу организму, повышая уровень эстрогена у женщин в постменопаузе и у здоровых мужчин. Эстроген помогает поддерживать психическое здоровье и здоровье костей [5] . Этот элемент также уменьшает старение кожи, воспаление, туман в мозгу, выпадение волос (способствует росту волос), грибковые инфекции и паразитарные атаки Candida [18, 19] . Дефицит бора может вызывать остеопороз и псориаз [26, 37] .
- Бор 10, являясь хорошим поглотителем нейтронов, используется в управляющих стержнях ядерных реакторов, в качестве детектора нейтронов и защиты от излучения [2] .
- Его соединение, борат натрия или бура, используется в производстве глазных капель, стиральных порошков (моющих средств для стирки), мягких антисептиков, глазури для плитки, пищевых продуктов и консервантов для древесины, отбеливателя и других продуктов, которые используются в повседневной жизни. [1] .
- Соединения бора используются в органических удобрениях, инсектицидах, пестицидах и в сельском хозяйстве [9] .
- В борной нейтронно-захватной терапии для лечения рака, а также в неодимовых магнитах и рыболовных (нахлыстовых) стержнях [13, 27] .
- Боросиликатное стекло - пример применения бора в стекольной и керамической промышленности [14] .
- Аморфный бор находит применение в качестве воспламенителя ракетного топлива [1] .
- Волокна или нити бора используются в производстве лент с высокой прочностью на разрыв [15] .
- Он играет важную роль в легировании полупроводников [28] . Например, алмаз, легированный бором, является отличным материалом для электродов [32] .
- Никель-борное покрытие огнестрельного оружия защищает его от износа [31] .
- B легирован сталью с добавлением сплава, называемого борсодержащей сталью, для повышения ее твердости и предотвращения износа [35] .
- Горит зеленым пламенем, из него делают салют [36] .
Бор Изображений
Это опасно
Чистый бор не является вредным. Однако его слишком большое количество может вызвать отравление и опасно для метаболизма организма [1] .Он считается безопасным во время беременности в дозах менее 20 мг в день, хотя перед приемом лучше проконсультироваться с врачом. [30] . ВОЗ рекомендует, чтобы уровень бора в питьевой воде не превышал 2,4 мг / л [38] .
Как выглядит бор
Интересные факты
- Крупнейший рудник буры в мире - рудник Rio Tinto Boron в Борон, Калифорния, на котором добывается почти половина мировых запасов боратов [10] .
- Бор - единственный металлоид семейства бора, состоящий из бора, алюминия, галлия, индия и таллия [12] .
- Бакиболлы бора могут способствовать дальнейшим исследованиям наночастиц и помочь в хранении водорода [17] .
Вещи, сделанные из бора
Бор (элемент B) Стоимость
Чистый металл продается по цене 1114 долларов за каждые 100 грамм, а оптом он стоит 500 долларов за такое же количество [3] .
Список литературы
- http: // www.rsc.org/periodic-table/element/5/boron
- https://education.jlab.org/itselemental/ele005.html
- https://www.chemicool.com/elements/boron.html
- http://chemistry-reference.com/q_elements.asp?Symbol=B&language=en
- https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-894/boron
- https://socratic.org/questions/what-is-the-mass-number-and-the-atomic-number-of-boron-11
- http://yeahchemistry.com/practice-problems/what-molar-mass-boron
- https: // www.algaecal.com/algaecal-ingredients/boron/boron-sources/
- http://www.etimineusa.com/en/applications-uses-boron-agriculture
- http://www.riotinto.com/energyandminerals/boron-4638.aspx
- https://www.webelements.com/boron/chemistry.html
- https://www.learner.org/interactives/periodic/groups9.html
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5296588/
- https://sciencestruck.com/boron-uses
- https://www.nature.com/articles/220781b0
- http: // www.учитель.k12.de.us/~lettieri/pt/b/b.htm
- http://blogs.nature.com/news/2014/07/first-boron-buckyball-is-similar-to-carbon-original.html
- https://draxe.com/boron-uses/
- https://www.organicfacts.net/health-benefits/minerals/boron.html
- https://prezi.com/pbsivz-gxypk/my-element-boron/
- http://periodictable.com/Elements/005/data.html
- https://www.oughttco.com/boron-element-facts-606509
- http://www.els.net/WileyCDA/ElsArticle/refId-a0023742.html
- http://isbchem1.pbworks.com/w/page/9206122/Semi-Metals_E_Block
- https://www.webelements.com/boron/crystal_structure.html
- https://www.algaecal.com/algaecal-ingredients/boron/boron-benefits/
- https://www.intemag.com/neodymium-iron-boron
- https://www.halbleiter.org/en/fundamentals/doping/
- https://www.savvy-team.com/hww/boron-a-trace-element-essential-for-good-health/
- https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-894/boron
- http: // rangehot.ком / преимущества-никель-борнитро-мет-бкг-ствол-ар-винтовка /
- https://www.egr.msu.edu/fraunhofer-ccd/sites/default/files/content/BDD_Corp.pdf
- http://www.who.int/water_sanitation_health/water-quality/guidelines/boron.pdf
- http://www.chemistryexplained.com/A-Ar/Allotropes.html
- http://ispatguru.com/boron-in-steels/
- https://www.ducksters.com/science/chemistry/boron.php
- https://www.inspire.com/groups/talk-psoriasis/discussion/boron-vitamin-d-and-psoriasis/
- https: // myhealth.alberta.ca/alberta/pages/Is-there-boron-in-my-drinking-water.aspx
- https://www.livescience.com/28674-boron.html
фактов о боре | Живая наука
Бор - элемент многоцелевого назначения. Это важнейшее питательное вещество для растений, важный компонент в атомной промышленности и основной ингредиент причудливой жидкости, называемой ооблек.
Бор представляет собой металлоид, расположенный рядом с углеродом в Периодической таблице элементов. Это вещество обладает как металлическими, так и неметаллическими свойствами. Это сложный элемент, как заявил New York Times в 2009 году профессор Университета Стоуни-Брук Артем Оганов.
«Бор - это поистине шизофренический элемент», - сказал Оганов.«Это элемент полного разочарования. Он не знает, что хочет делать. Результат - нечто ужасно сложное».
По данным Chemicool, соединения бора, особенно бура, использовались людьми на протяжении тысячелетий. Бура (тетраборат натрия) образуется естественным образом при испарении некоторых соленых озер, согласно AZoM, онлайн-справочному сайту для инженеров и материаловедов. В восьмом веке нашей эры бура была экспортирована с тибетских озер вдоль Великого шелкового пути для использования арабскими ювелирами и серебрянными мастерами; он также использовался для изготовления керамической глазури в Китае.
Это раннее использование эха в названии буры (и, в конечном счете, бора): Слово происходит от арабского «бурак», или белый. Однако, по данным Королевского химического общества, сам элемент не извлекался до 1808 года. Даже тогда химики не смогли получить чистую форму бора. Эта цель была достигнута лишь столетие спустя, в 1909 году, когда американский химик Иезекииль Вайнтрауб выделил 99-процентный чистый бор.
Только факты
Согласно Jefferson Lab, свойства бора следующие:
- Атомный номер (количество протонов в ядре): 5
- Атомный символ (в Периодической таблице элементов): B
- Атомный вес (средняя масса атома): 10.81
- Плотность: 2,37 грамма на кубический сантиметр
- Фаза при комнатной температуре: почва
- Точка плавления: 3767 градусов по Фаренгейту (2075 градусов Цельсия)
- Точка кипения: 7232 градуса по Фаренгейту (4000 градусов C)
- Количество изотопов ( атомов одного и того же элемента с разным числом нейтронов): 6
- Наиболее распространенные изотопы: B-10 (естественное содержание 19,9 процента) и B-11 (естественное содержание 80,1 процента)
Бор (Изображение предоставлено: общие- fmv, Андрей Маринкас Shutterstock)
Ooky oobleck
Бор, входящий в состав буры, является очень распространенным бытовым элементом, который содержится во многих моющих средствах.(Совет от профессионала: раствор буры и сахара также убивает муравьев!) Он также входит в рецепт научно-выставочного гуоблекка, жидкости с очень странными свойствами. Смесь раствора буры и жидкого клея создает жидкое вещество, когда оно наливается, и твердое, когда оно находится под давлением. Облек - неньютоновская жидкость, а это означает, что ее вязкость зависит от приложенной к ней силы сдвига. Клей и уплотнитель соединяются, образуя длинные и тонкие молекулы полимера. «Стук» или сильное давление заставляет молекулы в жидкости объединяться, образуя твердое тело.Медленное движение, такое как наливание или легкое толкание, позволяет молекулам течь друг относительно друга, заставляя оболочку вести себя как жидкость. Та же самая концепция делает Silly Putty способным как течь, так и отскакивать. (Oobleck также можно приготовить из смеси кукурузного крахмала и воды.)
Но бор - это не только развлечения и игры. Изотоп бор-10 отлично поглощает нейтроны. Это очень удобно для ядерного деления, которое происходит за счет взлетающих нейтронов, разбивающих атомы урана.Ключ к этому процессу - уравновесить его так, чтобы каждое событие деления запускало еще одно событие деления; в противном случае реакции ускоряются, как беглый поезд, и говорят, что реактор становится сверхкритическим. Вокруг плохие новости.
По данным Комиссии по ядерному регулированию США, для поддержания равновесия ядерных реакций реакторы оснащены устройствами, называемыми регулирующими стержнями, которые часто сделаны из бора или других элементов. Бор поглощает избыточные нейтроны, предотвращая их попадание в слишком большое количество атомов урана.
Кто знал?
- Бор, возможно, был ключом к эволюции жизни на Земле. Элемент стабилизирует рибозу, часть РНК, самособирающуюся молекулу, которая, возможно, предшествовала ДНК. (Вирусы - это, по сути, блуждающие нити РНК.) Исследование, проведенное в июне 2014 года, показало, что бор присутствует в самых старых породах на Земле, возраст которых составляет 3,8 миллиарда лет. Это исследование доказывает, что на ранней Земле были ингредиенты, необходимые для создания РНК.
- Или, может быть, эта первая РНК получила бор из космоса.Исследование 2013 года показало, что марсианский метеорит, упавший в Антарктиде, содержит в 10 раз больше бора, чем любой ранее измеренный внеземный объект.
- Бор в его кристаллической форме является вторым по твердости элементом после углерода (в форме алмаза), согласно Chemicool.
- В отличие от многих элементов, которые образуются в реакциях синтеза в звездах, бор образовался после Большого взрыва в результате процесса, называемого расщеплением космических лучей. Во время этого процесса сталкивающиеся космические лучи расщепляют ядра атомов, вызывая деление.
Текущие исследования
Бор не имеет большого значения в поп-культуре, но наука может многое сказать об этом удивительно интригующем элементе. Например, биологи растений давно знают, что без бора растения не растут. Этот элемент является важным питательным веществом.
Но почему? Никто не знал этого до августа 2014 года, когда исследователи из Университета Миссури выяснили ответ. Они обнаружили, что бор имеет решающее значение для стволовых клеток растений. Части растения, называемые меристемами, состоят из стволовых клеток, которые сами по себе способны давать начало всем различным клеткам, составляющим растение.Без бора эти меристемы увядают, сообщили исследователи в журнале Plant Cell. В восточной части Соединенных Штатов фермерам приходится добавлять в почву бор, чтобы повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
Бор может быть благом и для техники. В июле 2014 года исследователи обнаружили первый борисовый «бакибол», напоминающую клетку структуру, похожую на углеродные бакиболлы в форме футбольного мяча, которые часто используются в нанотехнологиях. Углеродные наноструктуры (известные как фуллерены) были впервые обнаружены в 1980-х годах, и они вызвали волну исследований в поисках других интересных кластеров атомов.
«Если вы посмотрите на элементы основной группы, нет лучшего места для начала, чем бор», - сказал Лай-Шенг Ван, химик из Университета Брауна, открывший первый бакибол бора. Ван сказал Live Science, что атомы бора прочно связаны друг с другом, и этот элемент имеет очень высокую температуру плавления. Это непросто.
Ван и его коллеги начали с объединения кластеров атомов бора, чтобы увидеть формы, которые они образуют при соединении. Этот процесс потребовал от них использования лазеров для удаления электронов из кластера.Затем скорость выброса электрона может быть использована для определения того, как он был изначально связан в кластере атомов, что позволяет исследователям составить карту структуры, которую они называют боросферой.
Когда 39 или меньше атомов бора соединяются вместе, они образуют плоскую структуру. Но к 40 годам структура становится похожей на сферу «клеткой», сообщили исследователи в журнале Nature Chemistry.
Ван и его команда также обнаружили, что некоторые плоские структуры бора могут быть очень полезными.В исследовании, опубликованном в январе 2014 года в журнале Nature Communications, ученые обнаружили, что 36 атомов бора образуют диск с идеальным гексагональным отверстием посередине - такое расположение теоретически позволяет создать стабильный, толщиной в один атом. лист бора. Если такой лист можно создать, он будет борным эквивалентом графена, который представляет собой слой молекул углерода толщиной в атом. Графен является многообещающим для технологий, потому что это дешевый, прочный и гибкий проводник.
Вариант бора - или «борофен», как его называют Ван и его коллеги, может иметь аналогичные применения в качестве электрического и теплового проводника, но исследователи еще не уверены. Им нужно будет сначала изготовить настоящие листы борофена, а затем проверить их свойства.
«Иногда, когда вы идете в лабораторию и делаете эти вещи, у природы свой собственный путь», - сказал Ван.
Follow Live Science @livescience , Facebook и Google+ .
Дополнительные ресурсы
.Что такое бор? (с рисунком)
Бор - неметаллический элемент с атомным номером 5, обозначенный символом B в периодической таблице. У него есть ряд применений, и, как и у многих элементов, он появляется в различных формах, которые имеют разные потенциальные применения. Однако чистый элементарный бор в природе не встречается, и его необходимо извлекать химическим путем. Одно из наиболее известных применений - соединение, известное как бура.
Бор имеет атомный номер 5 и обозначен символом B в периодической таблице.Чистая форма бора - черная, кристаллическая и чрезвычайно хрупкая. Более распространенный вариант - это аморфная форма, которая бывает мягкой, коричневой и рассыпчатой. Бор часто используется при рафинировании металлов, поскольку он вступает в реакцию при высоких температурах. Хотя элемент неметаллический, он классифицируется как металлоид. Металлоиды - это элементы, которые разделяют определенные свойства с металлами, что делает их полезными в сплавах и соединениях, используемых для химического воздействия на металлы.
Как и в случае со многими элементами, которые не встречаются в природе в элементарной форме, ученым потребовалось некоторое время, чтобы выделить бор.В 1808 году нескольким ученым удалось выделить одну форму, хотя они не признали ее как элемент. В начале 1900-х химики преуспели в создании чистого бора, реализовав больше потенциальных применений этого элемента. Методы изоляции широко не стандартизированы, что приводит к разному качеству, когда дело доходит до чистой формы.
Растения нуждаются в следовых количествах бора, чтобы быть здоровыми, хотя порог между достаточным и слишком большим количеством довольно невелик.Люди и животные также проглатывают небольшие количества через растения, которые они едят, но это не считается необходимым микроэлементом в питании человека. Бор также используется в различных отраслях промышленности, среди прочего, в качестве присадки, абразива и ингредиента в топливных смесях.
Чистый бор сам по себе не опасен, хотя многие формы, в которых он присутствует, токсичны или в некоторой степени токсичны.Он может естественным образом появляться в смесях токсичных материалов, что может сделать обращение с некоторыми формами довольно вредным. Кроме того, при извлечении бора образуются вредные отходы, так как для получения пригодной для использования чистой формы его необходимо тщательно обработать. Даже при ответственном обращении с этим материалом он представляет собой потенциальную проблему для окружающей среды, поскольку токсины трудно преобразовать в безопасную и стабильную форму. Горнодобывающие компании могут попытаться сэкономить на токсичных отходах, создав серьезную проблему загрязнения.
.
