Bor (B) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 5. Es ist ein Halbmetall und wird in Gruppe 13 des Periodensystems eingeordnet. Bor besitzt einzigartige chemische Eigenschaften und spielt eine wichtige Rolle sowohl in der Industrie als auch in der Biologie.
1. Einführung in Bor
Bor hat 5 Protonen, typischerweise 6 Neutronen und 5 Elektronen. Es kommt nicht frei in der Natur vor, sondern tritt als Verbindung in Mineralien wie Borax und Kernit auf. Bor gilt als Übergangsstoff zwischen Metallen und Nichtmetallen und besitzt sowohl metallische als auch nichtmetallische Eigenschaften.
2. Physikalische und chemische Eigenschaften
Reines Bor ist ein schwarzbraunes, hartes, aber sprödes Halbmetall. Es ist ein schlechter Leiter für Elektrizität bei Raumtemperatur, aber die Leitfähigkeit steigt mit der Temperatur. Bor bildet komplexe Verbindungen und hat einen hohen Schmelzpunkt (2.076 °C).
Bor hat drei Valenzelektronen und bildet typischerweise kovalente Bindungen. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von hitzebeständigen Materialien und starken keramischen Verbindungen.
3. Isotope von Bor
Bor kommt natürlich in zwei stabilen Isotopen vor:
- Bor-10 (¹⁰B): 5 Protonen und 5 Neutronen (ca. 20%)
- Bor-11 (¹¹B): 5 Protonen und 6 Neutronen (ca. 80%)
Bor-10 wird in nuklearen Anwendungen eingesetzt, da es eine hohe Fähigkeit zur Aufnahme von Neutronen besitzt.
4. Industrielle Anwendungen
Bor wird in einer Vielzahl von industriellen und technologischen Bereichen verwendet:
| Anwendung | Beschreibung |
| Glas und Keramik | Wird hinzugefügt, um Materialien stärker und hitzebeständiger zu machen – z. B. in Pyrex-Glas. |
| Dünger und Landwirtschaft | Spurenelement in Pflanzen; Bormangel kann zu Wachstumsstörungen führen. |
| Halbleiter und Elektronik | Wird als Dotierstoff bei der Herstellung von Halbleitern (Bor-Silizium) verwendet. |
| Neutronenkontrolle | Bor-10 wird in Atomreaktoren als neutronenabsorbierendes Material eingesetzt. |
5. Vorkommen und biologische Bedeutung
Bor kommt in der Natur als Salze und Mineralien vor, insbesondere in trockenen Seengebieten und Salzlagerstätten. Die größten Borvorkommen befinden sich in den USA, der Türkei und Argentinien.
Bor ist in kleinen Mengen wichtig für das Pflanzenwachstum und für die Knochenentwicklung beim Menschen, aber größere Dosen können giftig sein. In der Industrie müssen Staub und Dämpfe mit Vorsicht behandelt werden.
