المپياد جهاني شيمي
 بور
بورزنگ تفريح شيمي
بور در جدول تناوبی عناصر در کنار کربن جای گرفته است. این عنصر یک شبه‌فلز است. یعنی همزمان خواص فلزها و خواص غیرفلزها را با هم دارد. بور عنصر پیچیده‌‌‌ای است.

 

 

آرتم اوگانوف (ArtemOganov)، استاد دانشگاه استونی بروک (Stony Brook University) درباره‌‌‌‌‌ی بور می‌‌‌گوید: « بور یک عنصر دو شخصیتی است. گویی همواره در حالت سرخوردگی به سر می‌‌‌برد. در واقع بور نمی‌‌‌داند چه هدفی را دنبال می‌‌‌کند و به همین دلیل، نتیجه‌‌‌‌‌ی کار با این عنصر بسیار پیچیده است.»

 

 

 

 

مدت‌‌‌‌‌های زیادی است که ترکیب‌‌‌‌‌های بور، به ویژه بوراکس، توسط انسان‌‌‌‌ها استفاده می‌‌‌شوند. بوراکس یک ماده‌‌‌‌‌ی طبیعی است که هنگام تبخیر دریاچه‌‌‌‌‌های نمک به وجود می‌‌‌آید. این ترکیب اولین بار در قرن هشتم بعد از میلاد در دریاچه‌‌‌‌‌های تبت مورد توجه قرار گرفت. موارد استفاده از بوراکس در صنعت طلا و نقره‌سازی و لعابکاری سفال بود. این ماده از طریق جاده‌‌‌‌‌ی ابریشم به دست طلاسازان و نقره‌سازان عربی و همچنین به سفالگران چینی می‌‌‌رسید. (در واقع جابربن حیان ایرانی اولین شخصی بود که از بوراکس نام می‌برد و ظاهراً در چین نیز در سده ۳ بعد از میلاد شناخته شده بود.

 

نام عنصر بور از واژه‌‌‌‌‌ی عربی «براق» به معنای روشن و درخشان گرفته شده است. البته این نام در سال 1808 رسماً توسط انجمن سلطنتی شیمی ( Royal Society of Chemistry) بر عنصر بور نهاده شد. شیمیدان‌‌‌‌ها حتی پس از نام گذاری بور هم نمی‌‌‌توانستند بور خالص را از ترکیب‌‌‌‌‌های  آن به دست آورند. سرانجام در اوایل قرن بیستم، یعنی سال 1909 شیمیدان امریکایی ایزکیل (حزقیال) وینتراب (Ezekiel Weintraub) موفق شد بور با خلوص 99 درصد را استخراج کند.


شناسنامه‌‌‌‌‌ی بور:

داده‌‌های عنصر بور بر اساس اطلاعات آزمایشگاه جفرسون عبارتند از

عدد اتمی (تعداد پروتون‌‌ها در هسته): 5

 نماد اتمی (در جدول تناوبی): B

 وزن اتمی (جرم متوسط اتم): 10.81

 حالت فیزیکی در دمای اتاق: جامد

 چگالی: 2.37گرم بر سانتی‌متر مکعب

 نقطه‌‌ی ذوب: 2075درجه‌‌ی سانتی‌گراد

 نقطه‌‌ی جوش: 4000 درجه‌‌ی سانتی‌گراد

 تعداد ایزوتوپ‌‌ها (اتم‌هایی از یک عنصر با تعداد متفاوت نوترون): 6 ایزوتوپ

 رایج‌‌ترین ایزوتوپ‌ها: B-10 (با 19.9درصد فراوانی طبیعی) و 1B-1 (با 80.1 درصد فراوانی طبیعی)

 

کاربردهای بور:

بور به عنوان بخشی از ماده‌‌‌‌‌ی بوراکس، یک عنصر بسیار رایج خانگی است که در بسیاری از مواد شوینده وجود دارد. حتی ثابت شده که محلول بوراکس و شکر می‌‌‌تواند مورچه‌‌‌‌ها را از بین ببرد. از طرف دیگر این شبه‌فلز یکی از مواد سازنده‌‌‌‌‌ی اوبلک، یک سیال  با خاصیت‌هایی عجیب است. اوبلک مخلوطی از چسب مایع و محلول بوراکس است.

 

این سیال هنگامی که تحت فشار نیست، مایع است و هنگامی که تحت فشار ناگهانی قرار می‌‌‌گیرد، حالت جامد به خود می‌‌‌گیرد. اوبلک یک سیال غیرنیوتونی است، یعنی چسبندگی بین مولکولی آن به نیروی افقی اعمال شده بر سیال بستگی دارد. در واقع اگر فشار بر این مایع را به طور ناگهانی زیاد کنیم، مثلاً بر آن مشت بکوبیم، گویی مشت خود را بر یک جسم جامد کوبیده‌ایم! اما اگر به آرامی آن را بهم بزنیم یا از ظرفی به ظرف دیگر بریزیم، مانند یک مایع رفتار می‌‌‌کند و دچار جمود نمی‌‌‌شود. سیال‌‌‌‌‌های غیرنیوتونی در سرگرمی‌‌‌‌‌های علمی و برنامه‌‌‌‌‌هایترویج علم زیاد به کار می‌‌‌روند.

 

 

 

 

اما عنصر بور علاوه بر سرگرمی، کاربردهای دیگری هم دارد. ایزوتوپ 10 بور ماده‌‌‌ای عالی برای جذب نوترون است. به همین دلیل از آن برای حمل نوترون تا نزدیکی عنصر اورانیوم استفاده می‌‌‌شود تا پس از تنظیم فاصله، نوترون آزاد شده و به هسته‌‌‌‌‌ی اوانیوم برخورد کند. نکته‌‌‌‌‌ی مهم در چنین فرآیندی تنظیم دقیق سرعت‌هاست تا واکنش‌‌‌‌‌های زنجیره‌‌‌ای از کنترل خارج نشوند و مهار آن‌‌‌‌ها در رآکتور اتمی میسر باشد. در غیر این صورت گفته می‌‌‌شود که واکنش زنجیره‌‌‌ای فوق بحرانی است. 

 

برای ایجاد تعادل در واکنش‌‌‌‌‌های هسته ای، رآکتورها به ابزاری به نام میله‌‌‌‌‌های کنترل مجهز هستند. این میله‌‌‌‌‌های کنترل اغلب از بور و برخی عناصر دیگر ساخته شده‌‌‌اند. بور می‌‌‌تواند نوترون‌‌‌‌‌های اضافی را جذب کند تا از برخورد آن‌‌‌‌ها با هسته‌‌‌‌‌های سنگین اورانیوم جلوگیری شود.


 منبع:


منابع مفید:


1395/2/15لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 المپياد شيمي

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد شيمي
 پيوندها
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  5879
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  5879