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BORO

Historia

En 1.702 Homberg obtuvo el ácido bórico a partir del bórax Na2B407*10H2O que se conocía desde la antigüedad. En 1.808, los científicos Louis Thenard y Joseph Gay-Lussac en Francia y Sir Humphrey Davy en Inglaterra prepararon una forma impura del boro por reducción del ácido bórico con potasio. En 1.909 Weintraub aisló boro puro por calentamiento de una mezcla de hidrógeno y cloruro de boro en un arco voltaico de alto potencial.

Abundancia

El boro ocupa el 38º lugar en abundancia de los elementos en la corteza terrestre. No se encuentra libre en la Naturaleza. Las fuentes para la obtención de compuestos de boro han sido tradicionalmente el bórax Na2B407, en el lago Bórax de California y el ácido bórico (H3BO3) presente en las solfataras toscanas. Más recientemente han tomado importancia como minerales de boro la colemanita (Ca2B6O11*5H2O) en Estados Unidos y la boracita (Mg7 Cl2B16O30) en Alemania.

Estructura

Propiedades

Tiene el aspecto de un polvo amorfo marrón oscuro, de gran dureza (raya al rubí) y no reacciona fácilmente con el oxígeno, ni con el agua, ni con los ácidos y bases diluidos. Se puede obtener boro cristalino disolviendo boro en aluminio fundido y enfriando lentamente. El boro cristalino es parecido al diamante en el aspecto y las propiedades ópticas, y es casi tan duro como él. Aunque el boro tenga valencia +3 y su posición en el Sistema Periódico indicaría un gran parecido con el aluminio, es realmente mucho más semejante al carbono y al silicio en sus propiedades químicas. Su caracter semiconductor aumenta con la temperatura. En sus compuestos, el boro actúa como un no metal, pero difiere de ellos en que el boro puro es un conductor eléctrico, como los metales y como el grafito (carbono). Al rojo, se combina directamente con el nitrógeno para formar nitruro de boro (BN), y con el oxígeno para formar óxido de boro (B2O3). Con los metales forma boruros, como el boruro de magnesio (Mg3B2). Más extraordinaria es la anómala similitud de los hidruros de boro a los compuestos correspondientes de silicio y el carbono. Existen varios hidruros de boro conocidos con el nombre genérico de boranos, todos ellos tóxicos y de olor muy desagradable. En los ensayos a la llama produce una coloración verde característica.

Preparación

Puede obtenerse por reducción del óxido B2O3 con magnesio en polvo al rojo y posterior tratamiento con ácido clorhídrico o, según el método de Weintraub, reduciendo clorurode boro Cl3B con hidrógeno a alta temperatura. La electrólisis del fuoruro de boro y potasio (KBF4 ) produce boro de gran pureza.

Usos

Se usa para fabricar vidrios de borosilicato (p. ej. Pyrex) y esmaltes, principalmente de utensilios de cocina. También se usa para obtener aceros especiales, de gran resistencia al impacto, y otras aleaciones. Debido a su gran dureza se emplea, en forma de carburo, para fabricar abrasivos. El boro tiene varias aplicaciones importantes en el campo de la energía atómica. Se usa en instrumentos diseñados para detectar y contar las emisiones de neutrones. A causa de su gran capacidad de absorción de neutrones, es empleado como amortiguador de control en reactores nucleares y como un material constituyente de los escudos de neutrones. El ácido bórico diluido se utiliza como antiséptico para los ojos y la nariz. Antiguamente se empleaba el ácido bórico para conservar los alimentos, pero se ha prohibido este uso por sus efectos perjudiciales para la salud. El carburo de boro se usa como abrasivo y agente aleador.