Бор
Бор (воruм, стар. назв. воrасiuм и воrоn, последнее принято еще и
теперь у англичан; хим. форм. В; атомный вес 11) - не металлический
элемент, в свободном состоянии известный в двух аллотропических
видоизменениях: аморфном и кристаллическом. В аморфном виде бор был
получен в 1808 г. Гэй-Люссаком и Тенаром и ближе изучен в 1857 г.
Вёлером и Сен-Клер-Девиллем, давшими способы приготовления
кристаллического бора. В природе это тело никогда не встречается в
свободном состоянии, но лишь в соединении с кислородом, в виде борной
кислоты и некоторых ее солей. По свойствам своим бор близко стоит к
углероду: обыкновенному углю соответствует аморфный бор, представляющий
порошок бурого цвета, без вкуса и запаха; кристаллический (или алмазный)
бор, по блеску и твердости, весьма сходен с алмазом.
чугунный тигель всыпают смесь 100 ч. борного ангидрида с 60 ч.
металлического натрия и покрывают все слоем прокаленной поваренной соли
(от 40 до 50 ч.); наступает бурная реакция, причем часть борного
ангидрида отдает свой кислород натрию; бор выделяется в свободном
состоянии, и вместе с тем образуется бура; сплав перемешивают железным
прутом, выливают в воду, подкисленную соляной кислотой, и собирают
остающийся нерастворенным бор на фильтре; в виде аморфного порошка он
легко проходить через поры бумаги, висит в воде и сообщает ей бурую
окраску, так что его считают в воде растворимым; сушить порошок следует
на пористых фарфоровых пластинках, при обыкновенной температуре, так как
при более сильном подогревании бор легко загорается. Берцелиус
приготовлял его, нагревая борофтористый калий КВF4 с металлическим
калием. Магний, а также уголь и фосфор восстановляют бор из его окиси.
Аморфный бор легко реагирует со многими веществами: загораясь, при
накаливании, на воздухе, он соединяется не только с кислородом, но и с
азотом; кислоты, особенно при нагревании, окисляют его в борную кислоту;
щелочи действуют подобным же образом, с выделением водорода; при высокой
температуре металлы, сера, хлор, бром, прямо соединяются с бором.
небольшой тигель аморфным бором, просверливают в массе небольшое
отверстие, достаточное для того, чтобы вставить палочку металлического
алюминия, и помещают плотно закрытый тигель в другой, больших размеров,
а промежуточное пространство засыпают углем; наружный тигель закрывают
крышкой, замазывают и накаливают 11/2 - 2 часа при температуре около
1500°. По охлаждении растворяют алюминий в едком натре и обрабатывают
остаток соляной кислотой. Полученный таким образом бор представляет
просвечивающие красновато-желтые квадратные кристаллы, уд. веса 2, 68,
по свойствам напоминающие алмаз; они обладают большой способностью
лучепреломления и твердостью: чертят, подобно алмазу, корунд и сапфир.
Известно несколько разновидностей кристаллического бора, получающихся
различными способами, но все они не представляют химически чистого
вещества, а содержат углерод и алюминий, другие же только углерод. По
исследованиям Гампе здесь имеются определенные химические соединения,
состава В48 Аl3 С2 и В12 Аl. Кристаллический бор несравненно более
постоянен относительно химических деятелей, чем аморфный: он весьма
трудно окисляется при накаливании в чистом кислороде; точно также он
хорошо сопротивляется действию кислот, за исключением царской водки.
Весьма интересны определения теплоемкости кристаллического бора (Вебер):
оказывается, что она быстро возрастает с повышением температуры, подобно
тому, как это наблюдается и для угля. Такого рода факт весьма важен для
убеждения в общности закона Дюлонга и Пти, так как определения,
сделанные при низких, сравнительно, температурах, дают для атомной
теплоемкости числа. которые значительно менее требуемых законом; напр.,
при - 40° теплоемкость равна 0,1915, а при +233° она уже доходит до
0,3663.
что указывает и место его в периодической системе: он помещается в
третьей группе вместе с алюминием и в одном ряду с углеродом (В=11;
С=12). Непосредственным соседством с этим последним элементом
объясняется до известной степени существование аллотропических
видоизменений бора. Таким образом, общая формула борных соединений будет
ВХ3 (где Х==Сl, Вr, ОН и т.п. ). Из них, как уже упомянуто, наиболее
важными, и между прочим единственными источниками для получения всех
других соединений, являются борная кислота и ее соли.