افتح القائمة الرئيسية

تغييرات

تم إضافة 1٬130 بايت، ‏ قبل سنة واحدة
ط
بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V2.7
 
[[ملف:Louis Jacques Thénard.jpg|تصغير|لوي جاك تينار|يمين|150بك]]
عزل البورون كعنصر لأوّل مرّة سنة 1808 من قبل [[لوي جوزيف غي ـ لوساك]] و[[لوي جاك تينار]] وذلك بإجراء عمليّة [[اختزال]] لمركب [[ثلاثي أكسيد البورون]] باستخدام [[بوتاسيوم|البوتاسيوم]].<ref name="Lussac">Gay Lussac, J.L. and Thenard, L.J. (1808) [http://books.google.com/books?id=e6Aw616K5ysC&pg=PA169#v=onepage&q&f=false "Sur la décomposition et la recomposition de l'acide boracique,"] ''Annales de chimie'' [later: Annales de chemie et de physique], vol. 68, pp. 169–174. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20160625013421/https://books.google.com/books?id=e6Aw616K5ysC&pg=PA169 |date=25 يونيو 2016}}</ref> استخدم غي ـ لوساك وتينار فلزّ [[حديد|الحديد]] لاختزال حمض البوريك عند درجات حرارة مرتفعة، وبيّنا من خلال أكسدة البورون بالهواء أنّ حمض البوريك هو ناتج لعمليّة الأكسدة هذه.<ref name="Lussac"/><ref name="weeks">{{مرجع كتاب|الأخير = Weeks|الأول = Mary Elvira|السنة = 1933|العنوان = The Discovery of the Elements|الناشر = Journal of Chemical Education|المكان = Easton, PA|chapter = XII. Other Elements Isolated with the Aid of Potassium and Sodium: Beryllium, Boron, Silicon and Aluminum|الصفحة = 156|المسار = http://books.google.com/books?id=SJIk9BPdNWcC&pg=PA156|الرقم المعياري = 0-7661-3872-0}}</ref>
 
بشكل منفصل، تمكّن [[همفري ديفي]] لاحقاً سنة 1809 من عزل العنصر والتعرّف عليه، وذلك بإجراء عمليّة [[تحليل كهربائي]] لحمض البوريك.<ref name="Davy">{{Cite journal|المؤلف = Davy H|السنة = 1809|العنوان = An account of some new analytical researches on the nature of certain bodies, particularly the alkalies, phosphorus, sulphur, carbonaceous matter, and the acids hitherto undecomposed: with some general observations on chemical theory|المسار = http://books.google.com/books?id=gpwEAAAAYAAJ&pg=PA140#v=onepage&q&f=false|journal = Philosophical Transactions of the Royal Society|volume = 99|الصفحات = 33–104|doi = 10.1098/rstl.1809.0005}}</ref> وفي تجارب لاحقة، استطاع ديفي عزل كمّيّات كافية من البورون باختزال حمض البوريك بالبوتاسيوم بدل إجراء عملية التحليل الكهربائي، وسمّى العنصر الجديد باسم ''بوراسيوم'' ''boracium''.<ref name="Davy"/>
 
تمكّن [[يونس ياكوب بيرسيليوس]] من تحديد البورون كعنصر في سنة 1824، وذلك عن طريق اختزال ملح ''بوروفلوريد البوتاسيوم'' (رباعي فلوروبورات البوتاسيوم) باستخدام فلزّ البوتاسيوم.<ref>Berzelius, J. (1824) [http://books.google.com/books?id=pJlPAAAAYAAJ&pg=PA46#v=onepage&q&f=false "Undersökning af flusspatssyran och dess märkvärdigaste föreningar"] (Part 2) (Investigation of hydrofluoric acid and of its most noteworthy compounds), ''Kongliga Vetenskaps-Academiens Handlingar'' (Proceedings of the Royal Science Academy), vol. 12, pp. 46–98; see especially pp. 88ff. Reprinted in German as: Berzelius, J. J. (1824) [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k150878/f123.image.r=Annalen%20der%20Physic.langEN "Untersuchungen über die Flußspathsäure und deren merkwürdigste Verbindungen"], Poggendorff's ''Annalen der Physik und Chemie'', vol. 78, pages 113–150. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20170108033119/https://books.google.com/books?id=pJlPAAAAYAAJ&pg=PA46 |date=08 يناير 2017}}</ref> في وقت لاحق، تمكّن فاينتراوب سنة 1909 من الحصول على البورون بشكل نقي، وذلك باختزال ثلاثي أكسيد البورون [[هيدروجين|بالهيدروجين]] في [[قوس كهربائي|قوس التفريغ]].<ref>{{Cite journal|المؤلف = Weintraub, Ezekiel|السنة = 1910|العنوان = Preparation and properties of pure boron|journal = Transactions of the American Electrochemical Society|volume = 16|الصفحات = 165–184|المسار = http://books.google.com/books?id=e5USAAAAYAAJ&pg=PA165#v=onepage&q&f=false}}</ref><ref name="Laubengayer">{{Cite journal|العنوان = Boron. I. Preparation and Properties of Pure Crystalline Boron| doi =10.1021/ja01250a036|السنة =1943|الأول =A. W.|الأخير = Laubengayer|journal =Journal of the American Chemical Society|volume =65|الصفحات =1924–1931|الأخير2 = Hurd|الأول2 = D. T.|الأخير3 = Newkirk|الأول3 = A. E.|الأخير4 = Hoard|الأول4 = J. L.|issue = 10}}</ref><ref>{{Cite journal| المؤلف = Borchert, W. ; Dietz, W. ; Koelker, H.| العنوان = Crystal Growth of Beta–Rhombohedrical Boron| journal= Zeitschrift für Angewandte Physik|السنة=1970|الصفحة=277| volume=29}}</ref>
 
==الوفرة الطبيعيّة==
لا يوجد عنصر البورون بالشكل الحرّ على سطح الأرض، إنّما مرتبطاً مع الأكسجين، وذلك بسبب المحتوى العالي من الأكسجين في غلاف الأرض الجوي. يمكن أن يتوافر البورون في الطبيعة إمّا على شكل أملاح [[بورات]] منحلّة أو [[حمض البوريك]]، أو على شكل معادن مثل [[بورق|البورق]]. من [[معادن البورات]] المعروفة بالإضافة إلى البورق، كل من [[كيرنيت|الكيرنيت]] و[[أوليكسيت|الأوليكسيت]] و[[كوليمانيت|الكوليمانيت]]، بالإضافة إلى معدن [[بوراسيت|البوراسيت]].
 
يوجد هناك كمّيّات كبيرة من معادن البورات في محافظتي [[بالق أسير (محافظة)|بالق أسير]] و[[أسكي شهر (محافظة)|أسكي شهر]] غربيّ [[تركيا]]،<ref>Mineralienatlas: [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Geologisches%20Portrait/Lagerst%C3%A4tten/Salzlagerst%C3%A4tten?lang=en&language=english& وفرة البورون].{{De}} {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20170119143939/https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Geologisches%20Portrait/Lagerst%c3%a4tten/Salzlagerst%c3%a4tten?lang=en&language=english& |date=19 يناير 2017}}</ref> وفي [[صحراء موهافي]] في [[الولايات المتحدة الأمريكية]]، كما توجد كمّيّات أقلّ منها في [[ألمانيا]] وفي [[الأرجنتين]].
 
== الإنتاج والتحضير ==
===الإنتاج الصناعي===
[[ملف:Borax crystals.jpg|thumb|يسار|بلورات البورق.]]
إنّ مصادر البورون المهمّة اقتصادياً هي معادنه مثل [[كوليمانيت|الكوليمانيت]] و[[كيرنيت|الكيرنيت]] و[[أوليكسيت|الأوليكسيت]] بالإضافة إلى [[بورق|البورق]]. تشكّل هذه المعادن حوالي 90% من [[خامة|الخامات]] الحاوية على البورون والتي يتم تعدينها. تقدّر الاحتياطات العالمية من معادن البورون بأنّها تفوق مليار [[طن متري]]، وأنّ الإنتاج العالمي من البورون يقدّر بحوالي أربع ملايين طن سنوياً.<ref>[http://content.yudu.com/Library/A1vi5r/AsianCeramicsFeb12/resources/62.htm Global reserves chart] Accessed August 14, 2014. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20160303182746/http://content.yudu.com/Library/A1vi5r/AsianCeramicsFeb12/resources/62.htm |date=03 مارس 2016}}</ref>
 
تعدّ [[تركيا]] و[[الولايات المتحدة الأمريكية]] أكبر الدول المصدّرة لمنتجات البورون في العالم. إنّ أكبر احتياطي عالمي من الترسّبات الحاوية على البورق توجد غربيّ تركيا، وذلك في محافظات [[أسكي شهر (محافظة)|أسكي شهر]] و[[كوتاهيا (محافظة)|كوتاهيا]] و[[بالق أسير (محافظة)|بالق أسير]].<ref>{{Cite journal|الأخير = Kistler|الأول = R. B.|السنة = 1994|المسار = http://kisi.deu.edu.tr/cahit.helvaci/Boron.pdf|العنوان = Boron and Borates|journal = Industrial Minerals and Rocks |الإصدار=6|الناشر = Society of Mining, Metallurgy and Exploration, Inc.|الصفحات = 171–186}}</ref><ref>{{Cite journal|journal = Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review|volume = 9|issue = 1–4|السنة = 1992|الصفحات = 245–254|doi = 10.1080/08827509208952709|العنوان = Mining and Processing of Borates in Turkey|المؤلف = Zbayolu, G.; Poslu, K.}}</ref><ref>{{Cite journal|العنوان = Boron Minerals in Turkey, Their Application Areas and Importance for the Country's Economy|الأول = Y.|الأخير = Kar|journal = Minerals & Energy&nbsp;– Raw Materials Report|السنة = 2006|volume = 20|issue = 3–4|الصفحات = 2–10|doi = 10.1080/14041040500504293|الأخير2 = Şen|الأول2 = Nejdet|الأخير3 = Demİrbaş|الأول3 = Ayhan}}</ref> تغطّي تركيا حوالي نصف الطلب العالمي من البورون وذلك من خلال شركة إيتي للتعدين ''Eti Maden İşletmeleri''، وهي شركة [[منجم|مناجم]] حكومية لها حقوق في استخراج معادن البورات.<ref>{{استشهاد بخبر|الأخير=Şebnem Önder, Ayşe Eda Biçer, and Işıl Selen Denemeç|العنوان=Are certain minerals still under state monopoly?|المسار=http://www.cakmak.av.tr/articles/Mining_Metals/Are%20Certain%20Minerals%20Still%20Under%20State%20Monopoly.pdf|تاريخ الوصول=21 December 2013|newspaper=Mining Turkey|التاريخ=September 2013}}</ref> في سنة 2012، استطاعت الشركة أن تمتلك 47% من حصّة السوق في إنتاج معادن البورات متفوّقة على منافستها الرئيسية وهي [[مجموعة ريو تينتو]].<ref>{{مرجع ويب | المسار=http://www.easpd.eu/sites/default/files/sites/default/files/EVENTS/Conference2013/presentation_ayfer_atabey.pdf | العنوان=Turkey as the global leader in boron export and production | الناشر=European Association of Service Providers for Persons with Disabilities Annual Conference 2013 | تاريخ الوصول=18 December 2013}}</ref> تنتج مجموعة ريو تينتو حوالي ربع الإنتاج العالمي من البورون، وذلك من منجم ريو تينتو للبورق، والذي يقع في تجمّع ''بورون'' في [[مقاطعة كيرن، كاليفورنيا|مقاطعة كيرن]] في ولاية [[كاليفورنيا]] الأمريكيّة.<ref>{{مرجع ويب|المسار=http://ludb.clui.org/ex/i/CA4982/ |العنوان=U.S. Borax Boron Mine |العمل=The Center for Land Use Interpretation, Ludb.clui.org |التاريخ= |تاريخ الوصول=2013-04-26}}</ref><ref>{{مرجع ويب|المسار=http://www.riotinto.com/ourproducts/218_our_companies_4438.asp |العنوان=Boras |الناشر=Rio Tinto |التاريخ=10 April 2012 |تاريخ الوصول=2013-04-26}}</ref>
:<math>\mathrm{B_{2}O_{3}\ +\ 3\ Mg\ \rightarrow\ 2\ B\ +\ 3\ MgO}</math>
 
كما يمكن أن يحضّر من [[تحليل كهربائي|التحليل الكهربائي]] لمزيج من أكسيد البورون مع [[أكسيد المغنسيوم|أكسيد]] و[[فلوريد المغنسيوم]].<ref name="الموسوعة العربية">[http://www.arab-ency.com/_/details.php?full=1&nid=1857 عنصر البورون في الموسوعة العربية] {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20170813150534/http://www.arab-ency.com/_/details.php?full=1&nid=1857 |date=13 أغسطس 2017}}</ref>
 
يمكن الحصول على البورون النقي البلّوري من تسخين البورون اللابلّوري إلى درجات حرارة تتجاوز 1400 °س، أو من اختزال هاليدات البورون [[تطايرية|المتطايرة]] مثل [[ثلاثي كلوريد البورون]] باستخدام غاز [[هيدروجين|الهيدروجين]] على سلك من [[تنجستن|التنغستن]] المسخّن إلى درجات حرارة مرتفعة.<ref name="الموسوعة العربية" />
 
==الاستخدامات==
إنّ الاستخدام العالمي الأكبر على المستوى الصناعي بالنسبة لمركّبات البورون (حوالي 45%) هو في إنتاج [[ليف زجاجي|الليف الزجاجي]] من أجل صناعة [[لدائن مدعمة بألياف زجاجية|اللدائن المدعّمة بألياف زجاجيّة]] والمستخدمة في مجالات العزل وتصنيع مواد البناء. من الاستخدامات المهمّة أيضاً للبورون دخوله في تركيب زجاج البوروسيليكات (حوالي 10% من الإنتاج العالمي)، بالإضافة إلى صناعة الخزف (سيراميك البورون)، والذي يستهلك حوالي 15% من الإنتاج العالمي. تستهلك التطبيقات الزراعية حوالي 11% من البورون عالميّاً، في حين أنّ صناعة المنظّفات ومواد التبييض تستهلك حوالي 6% من الإنتاج العالمي.<ref>[http://www.webstreetangels.com/MiningPresentations/0-940-Orhan-YILMAZ.pdf Global end use of boron in 2011] Accessed August 14, 2014 {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20160422002657/http://www.webstreetangels.com/MiningPresentations/0-940-Orhan-YILMAZ.pdf |date=22 أبريل 2016}}</ref>
 
===ألياف البورون===
 
===الألياف الزجاجيّة===
يضاف البورون إلى الزجاج على شكل بورق أو أكسيد البورون وذلك من أجل تدعيم قوة [[ليف زجاجي|الألياف الزجاجيّة]]، ومن أجل استخدامه [[صهارة (علم الفلزات)|كصهارة]] للتقليل من درجة انصهار السيليكا.<ref>[http://www.etimineusa.com/en/applications-fiberglass-and-specialty-glass] Discussion of various types of boron addition to glass fibers in fiberglass. Accessed August 14, 2014. {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20180103061504/http://www.etimineusa.com:80/en/applications-fiberglass-and-specialty-glass |date=03 يناير 2018}}</ref> تستخدم هذه الألياف الزجاجية في العديد من التطبيقات، من بينها دخولها في تركيب [[لدائن مدعمة بألياف زجاجية|اللدائن المدعّمة بألياف زجاجية]] (الفايبركلاس).
 
إنّ الزجاج الحاوي على أعلى نسبة من البورون في الفايبركلاس هو E-glass، وهو زجاج من ألومينو-بوروسيليكات يحوي على نسبة أقل من 1% وزناً من الأكاسيد القلويّة. يستعمل هذا الزجاج للتطبيقات الكهربائيّة ومن أجل اللدائن المدعّمة بالألياف الزجاجيّة. من الأنواع الأخرى المستعملة أيضاً C-glass، وهو زجاج كلسي-قلوي يحوي نسبة عالية من أكسيد البورون، ويستخدم من أجل تدعيم المنسوجات، وفي صناعة مواد العزل، بالإضافة إلى D-glass، وهو زجاج البوروسيليكات.<ref name=ullmann1>