Feiten over borium

borium is een multifunctioneel element. Het is een cruciale voedingsstof voor planten, een belangrijk onderdeel in de nucleaire industrie en het belangrijkste ingrediënt van een bizarre vloeistof genaamd oobleck.

naast koolstof op het Periodiek Systeem van elementen is borium een metalloïde, een stof met zowel metallische als niet-metallische eigenschappen. Het is een ingewikkeld element, zoals Stony Brook University professor Artem Oganov vertelde de New York Times in 2009.

“borium is een echt schizofreen element,” Oganov zei. “Het is een element van complete frustratie., Het weet niet wat het wil doen. De uitkomst is iets heel ingewikkelds.”

verbindingen van borium, met name borax, worden al duizenden jaren door mensen gebruikt, volgens Chemicool. Borax (natriumtetraboraat) vormt zich van nature tijdens de verdamping van sommige zoutmeren, volgens AZoM, een online referentiesite voor de engineering en materials science community. In de achtste eeuw na Christus, werd borax geëxporteerd uit Tibetaanse lakebedden langs de Zijderoute voor gebruik door Arabische goudsmeden en zilversmeden; het werd ook gebruikt om keramische glazuren in China te maken.,

deze vroege gebruikt echo in borax ’s (en uiteindelijk, boron’ s) naam: het woord is van het Arabische “buraq,” of wit. Het element zelf werd echter pas in 1808 geëxtraheerd, volgens de Royal Society of Chemistry. Zelfs toen waren chemici niet in staat om een zuivere vorm van boor te krijgen. Dat doel werd pas een eeuw later bereikt, in 1909, toen de Amerikaanse chemicus Ezekiel Weintraub 99 procent zuiver boor isoleerde.,

alleen de feiten

volgens Jefferson Lab zijn de eigenschappen van boor:

• atoomnummer (aantal protonen in de kern): 5
• atoomsymbool (op het Periodiek Systeem van elementen): B
• atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 10.81
• dichtheid: 2.,37 gram per kubieke centimeter
• fase bij kamertemperatuur: bodem
• smeltpunt: 3.767 graden Fahrenheit (2.075 graden Celsius)
• kookpunt: 7.232 graden F (4.000 graden C)
• Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 6
• meest voorkomende isotopen: B-10 (natuurlijke abundantie 19,9 procent) en B-11 (natuurlijke abundantie 80.,1 procent)

Ooky oobleck

als onderdeel van borax is borium een veel voorkomende huishoudelijke element dat wordt gevonden in veel detergentia. (Pro tip: een borax-suiker oplossing zal ook mieren doden!) Het staat ook in het recept voor de wetenschapsbeurs goop oobleck, een vloeistof met een aantal zeer vreemde eigenschappen. Een mengsel van boraxoplossing en vloeibare lijm creëert een stof die vloeibaar is wanneer het wordt gegoten, maar vast is wanneer het onder druk staat., Oobleck is een niet-Newtoniaanse vloeistof, wat betekent dat de viscositeit ervan afhankelijk is van de afschuifkracht die erop wordt uitgeoefend. De lijm en oobleck voegen zich samen om lange, dunne polymeermoleculen te creëren. Een “kraan”of sterke druk dwingt de moleculen in de vloeistof samen, waardoor een vaste stof. Een langzame beweging zoals gieten of een zachte poke laat de moleculen tegen elkaar stromen, waardoor de oobleck zich gedraagt als een vloeistof. Hetzelfde concept is wat maakt Silly Putty zowel in staat om te stromen en stuiteren. (Oobleck kan ook worden gemaakt met een mengsel van maïzena en water.)

maar borium is niet alleen leuk en spelletjes., De isotoop boor-10 is uitstekend in het absorberen van neutronen. Dit is zeer handig voor kernsplijting, die wordt aangedreven door het verzorgen van neutronen kloppen uranium atomen uit elkaar. De sleutel tot dit proces is het balanceren van het, zodat elke splijtingsgebeurtenis triggers slechts een meer splijtingsgebeurtenis; anders, de reacties versnellen als een op hol geslagen trein en de reactor wordt gezegd dat superkritisch te gaan. Slecht nieuws overal.

om kernreacties in balans te houden, zijn reactoren uitgerust met apparaten die regelstaven worden genoemd, vaak gemaakt van boor of andere elementen, volgens de VS., Nuclear Regulatory Commission. Borium absorbeert overtollige neutronen en voorkomt dat ze in te veel uraniumatomen terechtkomen.

Wie wist?

• borium kan de sleutel zijn geweest tot de evolutie van het leven op aarde. Het element stabiliseert ribose, deel van RNA, de zelf-assemblerende molecule die DNA kan hebben voorafgegaan. (Virussen zijn in wezen zwervende RNA-strengen. Uit een studie van juni 2014 bleek dat boor aanwezig is in de oudste stenen op aarde, die 3,8 miljard jaar terug dateren. Dit onderzoek bewijst dat de vroege aarde de ingrediënten had die nodig waren om RNA te bouwen.,
• of misschien kreeg dat eerste RNA zijn boor uit de ruimte. Uit een studie uit 2013 bleek dat een meteoriet van Mars die in Antarctica landde 10 keer de boor bevatte van een buitenaards object dat eerder gemeten was.
• borium in kristalvorm is volgens Chemicool het op één na hardste element na koolstof (in diamantvorm).
• in tegenstelling tot veel elementen, die ontstaan in fusiereacties binnen sterren, werd borium gevormd na de oerknal door een proces dat kosmische straling spallatie wordt genoemd. Tijdens dit proces, botsende kosmische stralen splitsen de kernen van atomen, waardoor splijting.,

huidig onderzoek

borium heeft niet veel popcultuur cachet, maar de wetenschap heeft veel te zeggen over dit verrassend intrigerende element. Plantenbiologen weten bijvoorbeeld al lang dat zonder borium planten niet groeien. Het element is een essentiële voedingsstof.

maar waarom? Niemand wist het tot augustus 2014, toen onderzoekers aan de Universiteit van Missouri het antwoord uitzochten. Borium, vonden ze, is cruciaal voor de stamcellen van planten., Delen van de plant genaamd meristems zijn gemaakt van stamcellen, die zelf in staat zijn om alle verschillende cellen die deel uitmaken van een plant. Zonder borium verwelken deze meristems, zo meldden de onderzoekers in het tijdschrift Plant Cell. In het oosten van de Verenigde Staten moeten boeren hun grond aanvullen met boor om de oogst te verhogen.

borium kan ook een zegen zijn voor tech. In juli 2014 ontdekten onderzoekers de eerste boor “buckyball”, een cagelike structuur vergelijkbaar met de Voetbal-bal-vormige koolstof buckyballs vaak gebruikt in nanotechnologie., Koolstof nanostructuren (bekend als fullerenen) werden eerst ontdekt in de jaren 1980, en zij leidden tot een golf van onderzoek in de jacht op andere intrigerende atoom clusters.

” als je naar de hoofdgroepen kijkt, is er geen betere plek om te beginnen dan borium,” zei Lai-Sheng Wang, een chemicus aan de Brown University die de eerste boor buckyball ontdekte. Boor atomen binden sterk met elkaar, Wang vertelde Live wetenschap, en het element heeft een zeer hoog smeltpunt. Het is zwaar spul., Wang en zijn collega ‘ s begonnen met het samenvoegen van clusters van boor-atomen om de vormen te zien die ze zouden vormen als ze zich aan elkaar hechtten, een proces waarbij ze lasers moesten gebruiken om elektronen uit de cluster te halen. De ejectiesnelheid van het elektron kan dan worden gebruikt om te bepalen hoe het oorspronkelijk in de atoomcluster werd gebonden, waardoor de onderzoekers de structuur in kaart kunnen brengen, die zij een borosfereen noemen.

wanneer 39 of minder booratomen aan elkaar binden, vormen ze een vlakke structuur., Maar op 40, de structuur wordt een bolachtige “kooi,” de onderzoekers gemeld in het tijdschrift Nature Chemistry.Wang en zijn team hebben ook ontdekt dat sommige platte structuren van borium zeer nuttig kunnen zijn. In onderzoek gepubliceerd in januari 2014 in het tijdschrift Nature Communications, ontdekten de wetenschappers dat 36 boor-atomen een schijf zullen vormen met een perfect zeshoekig gat in het midden — een regeling die het theoretisch mogelijk maakt om een stabiele, één-atoom dikke plaat boor te creëren., Als zo ‘ n plaat kan worden gemaakt, zou het het boorequivalent van grafeen zijn, dat een atoom-dikke plaat van koolstofmoleculen is. Grafeen is veelbelovend voor technologie omdat het een goedkope, sterke, flexibele geleider is.

De boriumversie-of” borofeen”, zoals Wang en zijn collega ‘ s het noemen — kan soortgelijke toepassingen hebben als een elektrische en thermische geleider, maar onderzoekers zijn er nog niet zeker van. Ze moeten eerst echte borofeenplaten maken en dan hun eigenschappen testen.,

“soms als je naar het lab gaat en deze dingen maakt, heeft de natuur zijn eigen weg,” zei Wang.

volg Live Science @livescience, Facebook & Google+.