Еден од најчудните елементи на Земјата може да има голема улога во енергијата на иднината

На петтото место во периодниот систем се наоѓа елемент што на прв поглед не изгледа особено необично. Борот е познат со хемискиот симбол B и најчесто се опишува како полуметал, но зад оваа едноставна класификација се крие еден од најнеобичните елементи во хемијата.

Неговите соединенија понекогаш се однесуваат на начин што тешко се вклопува во правилата што вообичаено ги учиме за валентноста и хемиските врски. Борот создава структури што значително се разликуваат од оние карактеристични за јаглеродот, а токму поради тоа со децении претставува интересен предизвик за хемичарите.

Иако во периодниот систем се наоѓа во иста група со алуминиумот, неговото однесување значително се разликува. Во одредени особини може да се споредува со силициумот, но неговата хемија е толку специфична што наједноставно може да се каже дека борот има сопствен карактер.

Еден од интересните примери е борната киселина, со формула H3BO3. Кога ќе се раствори во алкохол може да се добие естер на борната киселина, а неговото согорување создава карактеристичен зелен пламен.

Но токму кога би се очекувало соединенијата на борот да продолжат да ги следат познатите правила, започнуваат изненадувањата.

Однесувањето на борната киселина во вода, на пример, е различно од она што би можело да се очекува според споредбата со некои други киселини. При поголеми концентрации можат да се создаваат и посложени структури, што дополнително ја покажува необичната природа на хемијата на овој елемент.

Уште поинтересни се соединенијата на борот со водород, познати како борани.

Еден од најпознатите е диборан, со формула B2H6. Неговата структура не може едноставно да се објасни со класичната претпоставка дека борот е тривалентен, а водородот едновалентен. Кај бораните се појавуваат необични хемиски врски и структури што покажале дека едноставните модели на валентност не се доволни за да се опише целата разновидност на хемијата.

Токму ваквите соединенија помогнале да се прошири разбирањето за тоа како атомите можат да се поврзуваат.

Историјата на самиот елемент е исто така интересна. Во 1808 година англискиот хемичар Хемфри Дејви добил бор со редукција на борен оксид со калиум. Меѓутоа, сличен експеримент 38 дена претходно го извеле француските хемичари Жозеф Луј Ге-Лисак и Луј Жак Тенар, поради што првенството во откривањето им се припишува ним.

Со текот на времето станало јасно дека борот не е интересен само поради својата необична хемија. Неговите соединенија можат да имаат исклучително интересни физички својства.

Еден пример е борниот карбид, B4C, материјал познат по исклучително големата тврдост. Во изворниот текст тој се наведува како материјал потврд од дијамантот, што ја покажува извонредната природа на соединенијата што борот може да ги создава.

Кога борот се поврзува со азот, се добива борен нитрид, BN. Одредена форма на ова соединение има структура слична на графитот, поради што понекогаш се опишува и како „неоргански графит“.

Комбинацијата на бор, азот и водород создава уште еден необичен пример – боразин, B3N3H6. Неговите молекули имаат шестчлена прстенеста структура што потсетува на структурата на бензенот.

Но можеби највпечатливата врска меѓу борот и еден од најпознатите материјали на Земјата се гледа кај дијамантите.

Дијамантите што содржат примеси од бор можат да добијат впечатлива сина боја. Токму ваквите сини дијаманти се меѓу особено ценетите примероци, но нивната боја не е единствената интересна карактеристика.

Присуството на бор може да му даде на дијамантот полупроводнички својства.

Тоа отвора можност за истражување на електронски компоненти базирани на комбинацијата од јаглерод и бор. Дијамантот исклучително добро ја спроведува топлината, па ваквите материјали се интересни за технологии кај кои ефикасното одведување на топлината е особено важно.

И покрај неговото необично однесување, борот не е некаков егзотичен елемент што може да се најде само во лаборатории.

Во природата се среќава во различни минерали, меѓу кои кернит и боракс. Интересен минерал што содржи бор е и улекситот, познат под необичното име „телевизиски камен“.

Улекситот има влакнеста структура која овозможува пренесување на светлината низ минералот. Поради тоа сликата на предмет поставен зад него може да се појави на неговата површина со необичен, зрнест изглед што потсетува на слика од стар телевизор.

Борот има и многу практични примени.

Борната киселина се користи во различни производи, додека соединенија на борот можат да се најдат и во средства за перење и белење. Но една од неговите најинтересни примени е поврзана со нуклеарната технологија.

Борот има способност добро да апсорбира неутрони.

Токму ова својство било искористено кај нуклеарните реактори. Кај некои од раните реактори се користеле борни контролни прачки со кои можела да се регулира брзината на верижната реакција.

Кај современите реакторски системи борот исто така може да има важна улога. Борна киселина може да се раствори во водата што циркулира низ реакторскиот систем, а со менување на нејзината концентрација се влијае врз бројот на неутрони што остануваат достапни за продолжување на реакцијата.

Причината е едноставна – неутроните се апсорбираат од атомските јадра на борот, без оглед на тоа дали борот се наоѓа како чист елемент или како дел од хемиско соединение.

Сепак, можеби највозбудливата потенцијална примена на борот допрва треба да се развие.

Станува збор за нуклеарната фузија на бор и водород.

Во реакцијата меѓу изотопот бор-11 и јадро на лесен водород можат да се создадат три јадра на хелиум. Посебно интересен аспект на овој процес е тоа што главната реакција не создава директен поток од неутрони како некои други концепти за фузија.

Токму затоа ваквиот пристап се разгледува како интересна можност за идните фузиски технологии.

Концептот опишан во изворот предвидува употреба на моќни ласери за создавање и контролирање плазма во која би се одвивала реакцијата. Дополнителна привлечност претставува можноста енергијата на создадените наелектризирани честички потенцијално директно да се претвора во електрична енергија, наместо прво да се произведува топлина, потоа пареа, а дури потоа електрична енергија преку турбини и генератори.

Доколку ваквиот концепт некогаш стане практично применлив во големи размери, борот би можел да добие сосема ново значење во енергетиката.

Од минерали што изгледаат како природни оптички влакна, преку сини дијаманти и необични молекули, па сè до нуклеарни реактори и експериментални идеи за фузиска енергија, малку елементи имаат толку разновидна приказна.

Борот можеби се наоѓа само на петтото место во периодниот систем, но неговата хемија покажува дека позицијата во табелата кажува само мал дел од приказната.

Тоа е елемент што ги принудил научниците да размислуваат пошироко за природата на хемиските врски, а неговите својства денес отвораат можности што се протегаат од напредни материјали до идните извори на енергија.