Fakta Om Boron

Boron er en vanlig element. Det er et viktig næringsstoff for planter, er en viktig komponent i atomindustrien og den viktigste ingrediensen i en bisarr væske som kalles oobleck.

Ligger ved siden av karbon i den Periodiske Tabell over Elementene, boron er en metalloid, et stoff med både metalliske og ikke-metallisk tilbehør egenskaper. Det er en komplisert element, som Stony Brook University (universitet) professor Artem Oganov fortalt the New York Times i 2009.

«Boron er en virkelig schizofrene element,» Oganov sa. «Det er et element av komplett frustrasjon., Det vet ikke hva de ønsker å gjøre. Resultatet er noe fryktelig komplisert.»

Forbindelser av boron, spesielt borax, har vært brukt av mennesker i tusenvis av år, i henhold til Chemicool. Borax (sodium tetraborate) former naturlig under fordamping av noen salt lakes, i henhold til AZoM, en online referanse stedet for ingeniør-og materialteknologi samfunnet. I det åttende århundre A. D., borax ble eksportert fra Tibetansk lakebeds langs silkeveien for bruk av arabisk gullsmeder og silversmiths; det var også brukes til å lage keramiske glasurer i Kina.,

Disse tidlige bruker ekko i borax (og til syvende og sist, boron er) navn: ordet kommer fra det arabiske «buraq,» eller hvit. Imidlertid element i seg selv ble ikke hentet før 1808, i henhold til Royal Society of Chemistry. Selv da, kjemikere var ikke i stand til å få en ren form for boron. Dette målet ble ikke nådd frem til et århundre senere, i 1909, da AMERIKANSK kjemiker Esekiel Weintraub isolert 99 prosent ren boron.,

Bare fakta

Ifølge for å Jefferson Lab, egenskapene til boron er:

• atomnummer (antall protoner i kjernen): 5
• Atomic symbol (på den Periodiske Tabell over Elementene): B
• atomvekt (gjennomsnitt massen av et atom): 10.81
• Tetthet: 2.,37 gram per kubikk centimeter
• Fase i romtemperatur: Jord
• Smeltepunkt: 3,767 grader Fahrenheit (2,075 grader Celsius)
• kokepunkt: 7,232 grader F (4,000 grader C)
• Antall isotoper (atomer av samme grunnstoff med et ulikt antall nøytroner): 6
• vanligste isotoper: B-10 (naturlige overflod 19.9 prosent) og B-11 (naturlige overflod 80.,1 prosent)

Ooky oobleck

Som en del av borax, boron er en svært vanlig husholdning element som er funnet i mange vaskemidler. (Pro-tips: En borax-sukker løsning vil også drepe maur!) Det er også i oppskriften for science fair goop oobleck, en væske med noen veldig merkelige egenskaper. En blanding av borax løsning og flytende lim skaper et stoff som er flytende når den helles men solid når det er under press., Oobleck er en ikke-Newtonsk væske, noe som betyr at viskositeten avhenger av skjær kraft brukes til det. Lim og oobleck bli med opp til å lage lange, tynne polymer molekyler. Et «klikk» eller sterkt press styrker molekylene i væsken sammen, og skaper et solid. En langsom bevegelse som helle eller en mild rote gjør at molekylene til å strømme mot hverandre, noe som gjør oobleck oppføre seg som en væske. Det samme konseptet er det som gjør Silly Putty både i stand til å flyte og sprette. (Oobleck kan også være laget med en blanding av cornstarch og vann.)

Men boron er ikke all moro og spill., Den isotopen boron-10 som skjer for å være gode på å absorbere nøytroner. Dette er svært nyttig for kjernefysisk fisjon, som er drevet av skrenser nøytroner banket uran atomer fra hverandre. Nøkkelen til denne prosessen er å balansere det slik at hver fisjon hendelse utløser bare en fisjon event; ellers reaksjoner hastighet opp som et løpsk tog og reaktoren er sagt å gå superkritisk. Dårlige nyheter for alle rundt.

for Å holde kjernefysiske reaksjoner i balanse, reaktorer er utstyrt med enheter kalt kontrollstaver, ofte laget av boron eller andre elementer, i henhold til USA, Nuclear Regulatory Commission. Boron absorberer overflødig nøytroner, og hindre dem fra å zinging inn for mange uran atomer.

Hvem visste?

• Boron kan ha vært nøkkelen til utviklingen av livet på Jorden. Elementet stabilisert ribose, en del av RNA, selv-montering molekyl som kan ha innledet DNA. (Virus er i hovedsak roving RNA-tråder.) Juni 2014 studie fant at boron er til stede i de eldste bergartene på Jorden, som daterer seg tilbake på 3,8 milliarder år. Denne forskningen viser at det er tidlig på Jorden, hadde de ingrediensene som trengs for å bygge RNA.,
• Eller kanskje det første RNA fikk sin boron fra verdensrommet. En 2013 studie fant at en Mars-meteoritt som landet i Antarktis finnes 10 ganger boron av noe utenomjordisk objekt som tidligere er målt.
• Boron, i sin krystallinsk form, er den nest vanskeligste element bak karbon (i sin diamond form), i henhold til Chemicool.
• i Motsetning til mange elementer, som danner i fusjon reaksjoner i stjerner, boron dannet etter Big Bang ved en prosess som kalles cosmic ray spallation. I løpet av denne prosessen, kosmiske stråler kolliderer dele kjerner av atomer, forårsaker fisjon.,

Aktuell forskning

Boron ikke har en masse pop-kultur cachet, men vitenskapen har mye å si om dette overraskende spennende element. For eksempel, anlegg biologer har lenge visst at uten boron, planter vokser ikke. Elementet er et essensielt næringsstoff.

Men hvorfor? Ingen visste helt til August 2014, da forskere ved Universitetet i Missouri ferreted ut svaret. Boron, de fant, er avgjørende for å stamceller av planter., Deler av anlegget kalles meristems er laget av stamceller, som i seg selv er i stand til å gi opphav til alle de ulike cellene som utgjør en plante. Uten boron, disse meristems visne, forskerne rapportert i tidsskriftet Plante Celle. I det østlige Usa, bønder har til å supplere sin jord med boron for å øke avlingen gir.

Boron kan være en velsignelse til teknisk så vel. I juli 2014, forskere oppdaget den første boron «buckyball,» en cagelike struktur lik den fotball-ball-formet karbon buckyballs ofte brukt i nanoteknologi., Karbon nanostrukturer (kjent som fullerenes) først ble oppdaget på 1980-tallet, og de blir bedt om en bølge av forskning i jakten på andre spennende atom klynger.

«Hvis du ser på den største gruppen elementer, det er ikke noe bedre sted å starte enn boron,» sa Lai-Sheng Wang, en kjemiker ved Brown University som oppdaget den første boron buckyball. Boron atomer bond sterkt med hverandre, Wang fortalte Levende Vitenskap, og elementet har et meget høyt smeltepunkt. Det er tøffe ting.,

Wang og hans kolleger begynte med å sette klynger av boron atomer sammen for å se figurene de hadde form som de limt, en prosess som krever dem til å bruke lasere for å løsne elektroner fra klyngen. Elektronet er utstøting hastighet kan deretter brukes til å bestemme hvor det opprinnelig var bundet i atomet klyngen, slik at forskerne å kartlegge strukturen, som de kaller en borospherene.

Når 39 eller færre boron atomer bånd sammen, danner de en flat struktur., Men på 40, strukturen blir en spherelike «bur»,» forskerne rapportert i tidsskriftet Nature Kjemi.

Wang og hans team har også oppdaget at noen av boron er flate strukturer kan være svært nyttig. I forskning publisert i januar 2014 i tidsskriftet Nature Communications, forskerne fant at 36 atomer av boron vil danne en disk med en perfekt sekskantede hull i midten — en ordning som i teorien gjør det mulig å skape en stabil, ett atom tykke ark av boron., Hvis det er slik et ark kan opprettes, vil det være boron tilsvarende av grafén, som er en atom-tykke ark av karbon molekyler. Grafén har en stor del av løftet for tech fordi det er en billig, sterk, fleksibel dirigent.

De boron versjon — eller «borophene,» som Wang og hans kolleger kaller det — kanskje har lignende programmer som elektrisk og termisk dirigent, men forskerne er ennå ikke sikre på. De trenger for å lage ekte borophene ark først, og deretter teste sine egenskaper.,

«noen Ganger når du går laboratoriet og gjør disse ting, naturen har sin egen måte,» Wang sa.

Følg Live Science @livescience, Facebook & Google+.