硼砂是由天然硼砂礦石經精製而得的結晶體,硼化合物的發現和使用最早可以追溯到古代埃及製造玻璃時,已經使用硼砂做熔劑了。硼砂是非常重要的含硼礦物,你了解硼元素嗎?

在化學元素週期表上,硼的原子序數為5,是一種典型的非金屬元素。硼也是典型的親石元素,有兩種穩定的同位素。從外表看,硼單質有棕黑色或黑色的無定形粉末和灰黑色帶光澤的晶體硼兩種形態,密度為2.34~2.37g/ cm³,熔點為2300℃,不溶于水、鹽酸、乙醇和乙醚,可溶于冷的濃鹼溶液。硼元素與氧元素具有高度的親和性,通常用鈉、鎂或鋁還原硼的氧化物即可得到硼單質。晶體硼為黑色,硬度僅次於金剛石,較脆。硼的晶體在空氣和常溫下比較穩定,加熱至300℃會被氧化,加熱至700℃燃燒時火焰呈紅色。

硼是植物生長的必需元素,硼缺乏會對植物産生多種不利影響。不僅如此,硼也是人體必需的微量元素之一,主要分佈于骨骼、指甲、牙齒、頭髮、軟組織及體液中。當人體缺硼元素時,也會對能量代謝、氮和氧代謝、鈣代謝産生影響。

硼礦是一種用途廣泛的化工礦物,在化學工業中,它是制取硼砂、硼酸和其他各種硼化物、單質硼的主要原料,其製品廣泛應用於化工、治金、光學玻璃、醫藥、橡膠及輕工業等部門。

在冶金工業中,硼的存在是特殊金屬的一大助力,因為它可以用於特種鋼的冶煉。電力工業也離不開硼,銅鋁合金加入微量硼可提高其導電性能。此外,硼與鈷、鈦、鎳可製成耐高溫超硬金屬陶瓷,還可用作有機合成的催化劑、高溫潤滑劑、各種模型的脫模劑等。

外觀為無色半透明的結晶或白色粉末的硼砂是人們較為熟悉的硼化物。在醫療領域,硼砂因其弱鹼性可以使黏膜去垢,因而常被用作沖洗潰瘍、膿腫,特別是黏膜發炎。

自然界中構成硼礦床的主要是硼酸鹽礦物。硼礦床主要有五種,而在我國,主要以沉積變質再造型鎂橄欖岩、橄欖玄武岩和富鎂大理岩中的硼礦床為主。隨著科學技術的不斷進步,未來我們一定能更加合理地利用這些硼礦床資源,使得硼更好地“發光發熱”。

本文由北京市海澱區教師進修學校附屬實驗學校中學一級教師牟丹進行科學性把關。