धातु प्रोफाइल: बोरान

बोरान एक अत्यंत कठिन और गर्मी प्रतिरोधी अर्ध-धातु है, जो विभिन्न रूपों में पाया जा सकता है और व्यापक रूप से यौगिकों में उपयोग किया जाता है जिससे कि विरंजकों और कांच से अर्धचालक और कृषि उर्वरक

गुण:

• परमाणु प्रतीक: बी
• परमाणु संख्या: 5
• तत्व श्रेणी: मेटलॉइड
• घनत्व: 2. 08g / cm3
• पिघलने बिंदु: 3769 ° एफ (2076 डिग्री सेल्सियस)
• उबलते बिंदु: 7101 ° फ (3927 डिग्री सेल्सियस)
• मोह की कठोरता: ~ 9 5

लक्षण:

एलिमेंटल बोरान एक एलोोट्रोपिक अर्ध-धातु है, जिसका अर्थ है कि तत्व स्वयं विभिन्न रूपों में मौजूद हो सकता है, प्रत्येक अपनी भौतिक और रासायनिक गुणों के साथ।

इसके अलावा, अन्य अर्ध-धातुओं (या मेटलॉइड) की तरह, कुछ बोरान की संपत्ति प्रकृति में धातु होती है जबकि अन्य गैर-धातुओं के समान होती है

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उच्च शुद्धता बोरान या तो एक काले रंग के काले भूरे या गहरे, चमकदार और भंगुर क्रिस्टलीय धातु के लिए एक अनाकार गहरे भूरे रंग के रूप में मौजूद है।

गर्मी के लिए अत्यंत कठिन और प्रतिरोधी, बोरान कम तापमान पर बिजली की कंडक्टर है, लेकिन यह तापमान बढ़ने के रूप में बदलता है

जबकि क्रिस्टलीय बोरान बहुत स्थिर है और एसिड के साथ प्रतिक्रियाशील नहीं है, अनाकार संस्करण धीरे-धीरे हवा में ऑक्सीकरण करता है और एसिड में हिंसक प्रतिक्रिया कर सकता है।

क्रिस्टलीय रूप में, बोरन सभी तत्वों का दूसरा सबसे कठिन हिस्सा है (इसके हीरे के रूप में केवल कार्बन के पीछे) और सबसे अधिक पिघल तापमान में से एक है।

कार्बन के समान, जिसके लिए प्रारंभिक शोधकर्ता अक्सर तत्व को समझते हैं, बोरान स्थिर सहसंयोजक बंधन बनाते हैं जो इसे अलग करना मुश्किल बनाते हैं।

एलिमेंट नंबर पांच में भी बड़ी संख्या में न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की क्षमता है, जिससे यह परमाणु नियंत्रण छड़ के लिए एक आदर्श सामग्रियों को बनाये रखता है।

हाल के अनुसंधान ने दिखाया है कि जब सुपर कूल्ड, बोरान अभी तक पूरी तरह से एक अलग परमाणु संरचना बनाता है जो इसे एक सुपरकंडक्टर के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।

तत्व के रहस्यमय प्रकृति ने आर्टेम ओगोन ऑफ़ स्टोन ब्रुक विश्वविद्यालय को बताने के लिए कहा, "बोरान एक स्किज़ोफ्रेनिक तत्व है। यह पूर्ण निराशा का एक तत्व है।

यह नहीं जानता कि यह क्या करना चाहता है। परिणाम कुछ है बहुत जटिल है। "

इतिहास: बोरान की खोज 1 9 0 9 की शुरुआत में बोरेट खनिजों की खोज करने वाले फ्रांसीसी और अंग्रेजी दोनों तरह के रसायनज्ञों के लिए हुई है, यह माना जाता है कि तत्व का एक शुद्ध नमूना 1 9 0 9 तक तैयार नहीं हुआ था।

बोरान खनिजों (जिन्हें अक्सर बोरेट्स कहा जाता है), हालांकि, सदियों से पहले ही मनुष्यों द्वारा उपयोग किया जा चुका था। बोरैक्स (स्वाभाविक रूप से सोडियम बोरेट) का पहला रिकॉर्ड किया गया उपयोग अरब सुनारों द्वारा किया गया था जो 8 वीं शताब्दी ईस्वी में सोने और चांदी को शुद्ध करने के लिए एक प्रवाह के रूप में परिसर को लागू करते थे।

तिब्बती झील नमक बेड से निकाले गए और रेशम के रास्ते में पश्चिम में बाबुल तक पहुंचा। कुछ प्रमाण भी बताते हैं कि सुनार 4000 साल पहले बोरेक्स फ्लक्स का उपयोग कर रहे थे।

चीनी मिट्टी के बरतन पर ग्लेज़ 3 से 10 वीं शताब्दी ईसवी के बीच की तारीखों को भी स्वाभाविक रूप से होने वाला परिसर का उपयोग करने के लिए दिखाया गया है।

देर से 1800 के दशक में उष्णकटिबंधीय स्थिर बोरोसिलेट ग्लास का आविष्कार बोरेट खनिजों की मांग के एक नए स्रोत प्रदान करता है। इस तकनीक का उपयोग करना, कॉर्निंग ग्लास वर्क्स ने 1 9 15 में पिरेक्स ग्लास केकवेयर को पेश किया।

युद्ध के बाद के वर्षों में, बोरन के लिए आवेदनों में उद्योगों की एक चौड़ी-चौड़ी श्रेणी शामिल थी।

जापानी सौंदर्य प्रसाधनों में बोरान नाइट्राइड का इस्तेमाल करना शुरू हुआ और, 1 9 51 में, बोरान फाइबर के लिए एक उत्पादन पद्धति विकसित की गई थी।

इस अवधि के दौरान पहली परमाणु रिएक्टर, जो ऑन-लाइन आये, ने भी अपने नियंत्रण छड़ में बोरन का इस्तेमाल किया।

वास्तव में, 1 9 86 में चेरनोबिल परमाणु दुर्घटना के तत्काल बाद, रेडियोनक्क्लाइड रिलीज को नियंत्रित करने में मदद करने के लिए 40 टन बोरान यौगिकों को रिएक्टर पर फेंक दिया गया था।

1 9 80 के दशक के शुरुआती दिनों में, उच्च शक्ति के स्थायी दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेट के विकास ने तत्व के लिए एक बड़ा नया बाजार बनाया। इलेक्ट्रोड कारों से लेकर हेडफ़ोन तक की सभी चीजों में उपयोग के लिए अब 70 मीट्रिक टन से अधिक neodymium-iron-boron (NdFeB) मैग्नेट का उत्पादन किया जाता है।

1 99 0 के दशक के अंत में, ऑटोमोबाइल में बोरान स्टील का उपयोग स्ट्रक्चरल घटकों को मजबूत करने के लिए किया जाता था, जैसे सुरक्षा सलाखों

21 वीं शताब्दी में भी, अर्ध-धातु के लिए नए प्रयोगों का विकास जारी है। 2004 में, शोधकर्ताओं ने पाया कि जब सुपर-कूल्ड और उच्च दबाव के साथ इलाज किया जाता है, तो बोरन सुपरकॉन्डेक्टिव हो जाता है, सुपरकंपिंग के क्षेत्र में नई संभावनाएं खोल रहा है।

उत्पादन:

हालांकि 200 से अधिक विभिन्न प्रकार के बोरेट खनिज पृथ्वी की पपड़ी में मौजूद हैं, बोरान और बोरान यौगिकों के 90% से अधिक व्यावसायिक निकासी के लिए सिर्फ चार खाते हैं। इनमें टिन्कल, केर्नट, कॉलेमेनिट, और नीलेक्साईट शामिल हैं

बोरान पाउडर के एक अपेक्षाकृत शुद्ध रूप का उत्पादन करने के लिए, खनिज में मौजूद बोरान ऑक्साइड मैग्नीशियम या एल्यूमीनियम फ्लक्स से गरम किया जाता है। कमी से मौलिक बोरान पाउडर का उत्पादन होता है जो लगभग 92 प्रतिशत शुद्ध होता है।

1500

° सी (2732 ° एफ) से अधिक तापमान पर हाइड्रोजन के साथ बोरान हेलिड्स को कम करने के द्वारा शुद्ध बोरोन का उत्पादन किया जा सकता है। उच्च शुद्धता बोरान, सेमीकंडक्टर में उपयोग करने के लिए जरूरी है, उच्च तापमान पर डिबोरेन को विघटित करने और झिल्ली पिघलने या कोज़लक्रस्की पद्धति के माध्यम से एकल क्रिस्टल को बढ़ाना यूएसजीएस के मुताबिक, 2014 में साठ लाख से अधिक मीट्रिक टन बोरेट खनिजों का खनन किया गया। दुनिया के सबसे बड़े बोरेट्स का तुर्की है, जो प्रत्येक वर्ष के सभी बोरेट्स के आधे से अधिक खनन करता है। तुर्की की राज्य-स्वामित्व वाली ईटी मैडन एएस सभी चार देशों को बोरान खानों का संचालन करती है, जो कि खनिज कोलमेनैइट द्वारा काफी हद तक परिभाषित हैं।

अमरीका तत्व का विश्व का दूसरा सबसे बड़ा स्रोत है दो कंपनियों, यूएस बोरेक्स (रियो टिंटो की पूर्ण स्वामित्व वाली सहायक कंपनी) और सीरलेस वैली खनिज, कैलिफोर्निया में लंबे समय से स्थापित खानों से बोरॉन निकालती है। बोरान, कैलिफोर्निया में रियो टिंटो के बोरेक्स खान, 140 से अधिक वर्षों के लिए निरंतर संचालन में हैं।

अन्य, चीन और अर्जेंटीना में बोरेट खनिजों के कम स्रोत निकाले जाते हैं।

अनुप्रयोग: जबकि हर साल बोरान युक्त खनिजों की 60 लाख मीट्रिक टन से अधिक खनिज खनिज होते हैं, इसमें से अधिकांश को बोरेट लवण, जैसे कि बोरिक एसिड और बोरान ऑक्साइड के रूप में खपत होती है, बहुत कम होने पर मूलभूत बोरान। वास्तव में, प्रत्येक साल केवल 15 मीट्रिक टन मौलिक बोरान का सेवन किया जाता है

बोरान और बोरान यौगिकों के उपयोग की चौड़ाई बहुत व्यापक है कुछ का अनुमान है कि तत्वों के विभिन्न रूपों में 300 से अधिक विभिन्न अंत-उपयोग हैं।

पांच प्रमुख उपयोग हैं:

ग्लास (ई। तापीय स्थिर बोरोसिलेट ग्लास)

सिरेमिक (ई। टाइल ग्लेज़)

कृषि (तरल उर्वरकों में बोरिक एसिड)

1. डिटर्जेंट (उदाहरण के लिए कपड़े धोने का डिटर्जेंट में सोडियम पबर्बेट)
2. ब्लीच्स (घरेलू घरेलू और औद्योगिक दाग रिमूवर)
3. हालांकि धातु बोरान में बहुत कुछ उपयोग होता है, तत्वों को कई धातुकर्म अनुप्रयोगों में अत्यधिक मूल्य दिया जाता है। कार्बन और अन्य अशुद्धियों को निकालने के रूप में बोरान की एक छोटी राशि को लोहे के लिए बंधन - केवल कुछ भागों में प्रति मिलियन - स्टील में जोड़ा जाने से यह औसत उच्च शक्ति इस्पात की तुलना में चार गुना मजबूत हो सकता है।
4. बोरान स्टील का उपयोग अब विभिन्न सुरक्षा सलाखों, डैश क्रॉस बीम और अन्य संरचनात्मक ऑटो पार्ट्स में किया जाता है।
5. तत्व की धातु ऑक्साइड फिल्म को भंग करने और हटाने की क्षमता भी वेल्डिंग फ्लक्स के लिए आदर्श बनाती है। बोरान ट्रिकोलाइड ने पिघला हुआ धातु से नाइट्राइड, कार्बाइड्स और ऑक्साइड को हटा दिया। और, परिणामस्वरूप, यह एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम, जस्ता और तांबे मिश्र धातु बनाने में उपयोग किया जाता है।

पाउडर धातु विज्ञान में, धातु बोराइड्स की उपस्थिति में चालकता और यांत्रिक शक्ति बढ़ जाती है। लौह उत्पादों में, उनके अस्तित्व में संक्षारण प्रतिरोध और कठोरता बढ़ जाती है, जबकि जेट फ्रेम्स और टरबाइन भागों में इस्तेमाल टाइटेनियम मिश्र धातुओं में यांत्रिक शक्ति बढ़ जाती है।

बोरान फाइबर, जो टंगस्टन तार पर हाइड्राइड तत्व जमा कर बनते हैं, एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए उपयुक्त मजबूत, हल्के संरचनात्मक सामग्री, साथ ही गोल्फ क्लब और उच्च तन्यता टेप भी हैं।

एनडीएफईबी चुंबक में बोरान को शामिल करना उच्च टिकाऊ स्थायी मैग्नेट के कार्य के लिए महत्वपूर्ण है जो विंड टर्बाइन, इलेक्ट्रिक मोटर्स और इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किया जाता है।

न्यूट्रॉन को अवशोषित करने के लिए बोरान की प्राप्ति से इसे परमाणु नियंत्रण छड़, विकिरण ढाल और न्यूट्रॉन डिटेक्टरों में इस्तेमाल किया जा सकता है।

अंत में, बोरान कार्बाइड, तीसरी सबसे कठिन पदार्थ, विभिन्न आर्मर्स, बुलेटप्रूफ वास्ट के निर्माण के साथ-साथ अबाव और भागों पहनने में भी इस्तेमाल किया जाता है।

सूत्रों का कहना है:

रसायन बोरान

यूआरएल: // www। chemicool। com / तत्वों / बोरान। एचटीएमएल

_{यूएसजीएस। खनिज सूचना बोरान}

_{यूआरएल: // खनिज यूएसजीएस। जीओवी / खनिज / पब / वस्तु / बोरान /
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