Elemental Bor (Boron) – B
Periyodik tabloda 5. element olarak yer alan bor, B sembolü ile gösterilir. Metal veya ametal kategorisine girmez, metaloit olarak adlandırılır ve bileşik oluşturacağı yapıya göre farklı özellikler gösterebilir. Amorf ve kristalin yapılarının yanı sıra iki stabil izotopu vardır: 10B (%19,8) ile 11B (%80,2).
Dünya bor rezervlerinin %74.3’ü Türkiye’dedir açıklamasıyla kastedilen borlu mineraldir. Ayrıştırma ve saflaştırma yöntemleriyle ile bu mineral önce bor oksite veya borik asite dönüştürülür. Pavezyum Kimyada ise ileri kimyasal işlemler sonrasında bor oksit elemental bor haline getirilir. Dolayısıyla bor rezervlerindeki ‘bor’ ile elemental ‘bor’ farklı terimler için kullanılırlar, doğrusu elemental formunun ifadesidir. Cevherler için borlu madenler veya borlu mineraller kullanılabilir. Konuya hakim olanlar için ise doğrudan kolemanit, üleksit, v.b. bileşik isimleri daha uygundur.
Fiziksel anlamda ise bor elementi, amorf, kristalin, nano boyutlu veya mikron boyutlu olabilir. Ayrıca kimyasal işlemler arasında saflaştırma da kritik bir basamaktır, buna istinaden farklı saflık derecelerinde elemental borlardan söz edilir. Pavezyum Kimya üretim sürecinde çıkan ürünler arasında düşük mikron boyutlarında %86-88 saflıkta amorf PVZ Bor 86, %90-92 saflıkta amorf PVZ Bor 90, %95-97 saflıkta amorf PVZ Bor 95 ve nano boyutta %99.9999 metalik saflığa sahip PVZ nano Bor bulunur. PVZ BX, x kütlece yüzde saflık derecesi alt sınırını gösterir.
- PVZ B86: %86 – %88
- PVZ B90: %90 – %92
- PVZ B95: %95 – %97
- PVZ nB: %99.9999
Çernobil Kazası, İTER Projesi, Nükleer Radyasyon ve Bor
Çernobil kazasında açığa çıkan reaktörlerden helikopterler ile havadan kum, kil ve bor karışımı atılarak gömüldü. Bu sayede kontrolsüz reaksiyon sonucu açığa çıkan nötron emisyonu bor tarafından emilerek kontrol altına alındı. Bor elementi kimyasal özelliği gereği nötron emici, absorplayıcı olarak bilinir.
Bir diğer taraftan İTER (International Thermonuclear Experimental Reactor) 2007 yılında başlatılan ve 2035 yılına kadar planlanan Mega bir füzyon enerji üretimi projesidir. Bu proje kapsamında da parçacık hızlandırıcı Toraks yapıların iç yüzeylerinde açığa çıkan enerjiyi yakalayabilmek için yine bor kullanılmaktadır. Akkuyu Nükleer Santrali projesinde Acil Durumlarda kullanılmak üzere Bor depoları kurmakta fayda olabilir, hiç ihtiyacımızın olmayacağını ümit ederek.
Bor, Özellikleri ve Kullanım Alanları
- Hava Yastıkları
- Enerjik Malzemeler veya Pirokimyasallar kategorisinde bulunan bor oksitleyici bileşen ile birlikte kullanıldığında kısa sürede yüksek enerjili oksidasyon reaksiyonu oluşur. Buna da ‘patlama’ denir. Bor’un bu özelliği uzun yıllardır hava yastığı Gaz Jeneratörlerinde kullanılır. Kaza olduğunda önce fünye ateşlenir, borlu karışım yüksek enerji açığa çıkararak ikinci bir azitli karışımı ateşler. Azit bileşiği de büyük miktarda azota dönüşerek yastığı kısa sürede şişirir. Birinci reaksiyon yaklaşık bir kaç milisaniye sürer, tüm şişme süreci ise 40 – 120 milisaniye gibi bir sürede tamamlanır.
- Patlayıcılar ve Katı Roket Yakıtı
- Yine enerjik malzemeler kategorisinde, havacılık ve uzay endüstrisinde sıkça kullanılan ateşleyici fünyeler, roket itici üniteleri, v.b. enerji gerektiren sistemler bor karışımı ile hazırlanabilir. Örneğin ses hızının 4 katı olan Mach 4 hızına erişebilen Meteor füzesinde borlu bir bileşik kullanılmaktadır.
- Yarı İletkenler ve Elektronikler
- Yarı İletken malzeme hazırlanması esnasında bor dop edilerek p-n yapılarının iletkenlik karakterleri iyileştirilir.
- Kimya Endüstrisinde Hammadde Olarak
- Bor kimyasal üretim hatlarında hammadde olarak kullanılır ve ileri bileşikler, borürler v.b. kimyasallar elde edilir.
Tüm bu kullanımlar özellikle amorf elemental bor içindir. Borik asit ve bor oksit söz konusu olduğunda çok daha farklı kullanım alanlarından söz etmek gerekir.
Yanlış Bilinenler
-
Bor bir metal veya ametal değildir. Yapısı doğrultusunda ‘metalimsi’ (metalloid) olarak periyodik tabloda yerini alır. Bileşiklerdeki karşı malzemeye göre değişken özellik gösterir.
-
Bor beyaz renkte değildir. Saflık derecesine göre koyu kahverengi ile koyu gri ve siyah arası bir renk yelpazesine sahiptir. Beyaz olan bor oksit ve borik asit yani yaygın borlu bileşiklerdir.
-
Bor bir enerji kaynağı olabilir çünkü oksitlendiğinde enerjik değerleri yüksektir lakin bu bor ile çalışan araba anlamına gelmez. Bor bu anlamda ‘katı roket yakıtı’ olarak kullanılabilir ve tek yönlü yani tek kullanımlık reaksiyondur. Ayrıca uzun süren akademik çalışmalar hidrojen pili alanında metal borürleri tersinir yani doldurulup/boşaltılabilen yakıt pili olarak çalışmışlardır. Tıpkı Lityum İyon pillerinde tüketimin olmadığı sadece taşıyıcı olarak Li/Li+ arasında sürekli çift taraflı reaksiyon olduğu gibi.
