Pengertian Boron dan Kegunaannya

Next page: 1 2

boron (B), unsur kimia, semimetal Kelompok utama 13 (IIIa, atau kelompok boron) dari tabel periodik, penting untuk pertumbuhan tanaman dan aplikasi industri yang luas.

Sifat, Kejadian, dan Kegunaan Boron

Kristal boron murni adalah hitam, semikonduktor berkilau; yaitu, bersi

fat konduktor listrik seperti logam pada suhu tinggi dan hampir seperti isolator pada suhu rendah. Boron cukup keras (9,3 pada skala Mohs) untuk menggores beberapa elemen abrasive, seperti carborundum, tetapi terlalu rapuh untuk digunakan dalam alat. Ini merupakan sekitar 0,001 persen berat kerak bumi. Boron digabungkan sebagai boraks, kernite, dan tincalconite (terhidrasi oleh natrium borat), mineral boron yang komersial, terutama terkonsentrasi di daerah kering California, dan secara luas mineral yang tersebar seperti colemanite, ulexite, dan turmalin. Sassolite-alami asam borat-terjadi terutama di Italia.

Iklan oleh Google

Boron pertama kali diisolasi (1808) oleh ahli kimia Perancis Joseph-Louis Gay-Lussac dan Louis-Jacques Thenard dan independen oleh kimiawan Inggris Sir Humphry Davy dengan memanaskan boron oksida (B₂O₃) dengan logam kalium. Produk amorf murni, bubuk hitam kecoklatan, adalah satu-satunya bentuk boron yang dikenal selama lebih dari satu abad. Kristal boron murni dapat dibuat dengan susah payah oleh pengurangan bromida atau klorida (BBr₃, BCl₃) dengan hidrogen pada filamen yang dipanaskan dengan tantalum listrik.

Jumlah terbatas dari unsur boron banyak digunakan untuk meningkatkan kekerasan baja. Ditambahkan sebagai Ferroboron pada paduan besi, boron hadir dalam banyak baja, biasanya di kisaran 0,001-0,005 persen. Boron juga digunakan dalam industri logam nonferrous, umumnya sebagai deoxidizer, dalam paduan-dasar tembaga dan tinggi konduktansi tembaga sebagai degasifier, dan dalam coran aluminium untuk memperbaiki gandum. Dalam industri semikonduktor, jumlah kecil yang dikendalikan dengan hati-hati, boron ditambahkan sebagai agen doping untuk silikon dan germanium untuk memodifikasi konduktivitas listrik.

Dalam bentuk asam borat atau borat, boron diperlukan untuk pertumbuhan banyak tanaman darat dan dengan demikian secara tidak langsung boron penting bagi kehidupan hewan. Efek khas kekurangan boron jangka panjang adalah kekerdilan, pertumbuhan cacat; sayur "cokelat hati" dan gula bit "kering membusuk" adalah salah satu gangguan akibat kekurangan boron. Kekurangan boron dapat diatasi dengan penerapan larutan borat ke dalam tanah. Dalam jumlah berlebih, bagaimanapun, borat bertindak sebagai herbisida yang kurang baik. Gigantisme telah dilaporkan pada beberapa spesies tanaman yang tumbuh di tanah yang secara alami mengandung boron yang berlimpah. Hal ini belum jelas apa peran yang tepat dari boron dalam kehidupan tanaman, tetapi sebagian besar peneliti setuju bahwa elemen boron dalam beberapa cara penting untuk pertumbuhan normal dan fungsi meristem apikal.

Boron murni berada dalam sedikitnya empat modifikasi kristal atau alotrop. Kandang tertutup berisi 12 atom boron disusun dalam bentuk sebuah icosahedron terjadi dalam berbagai bentuk kristal dari unsur boron.

Boron kristal hampir lembam pada suhu biasa. Asam klorida mendidih tidak mempengaruhinya, dan asam nitrat pekat panas hanya perlahan-lahan mengubah bubuk halus boron menjadi asam borat (H₃BO₃). Boron dalam perilaku kimianya bukan merupakan logam.

Di alam, boron terdiri dari campuran dua isotop yang stabil-boron-10 (19,9 persen) dan boron-11 (80.1 persen); variasi dalam proporsi ini menghasilkan jarak ± 0,003 berat atom. Kedua inti memiliki spin (rotasi inti atom); boron-10 memiliki nilai 3 dan boron-11, 3/2, nilai-nilai yang ditentukan oleh faktor-faktor kuantum. Oleh karena itu Isotop ini digunakan dalam spektroskopi resonansi magnetik nuklir, dan spektrometer khusus diadaptasi untuk mendeteksi boron-11 inti yang tersedia secara komersial. Boron-10 dan boron-11 juga menyebabkan pemisahan dalam resonansi (yaitu, munculnya band-band baru di spektrum resonansi) inti lainnya (misalnya, unsur dari atom hidrogen yang terikat pada boron).

Boron berisotop -10 unik karena memiliki sebuah capture penampang sangat besar (3.836 lumbung) untuk neutron termal (yaitu, mudah menyerap neutron energi rendah). Penangkapan neutron oleh inti boron hasil isotop dalam pengusiran partikel alfa (inti atom helium, dilambangkan α):

¹⁰B + ¹n → ⁷Li + ⁴α.

Karena energi tinggi partikel alpha tidak berpindah jauh dalam materi normal, boron dan beberapa senyawa yang telah digunakan dalam pembuatan perisai neutron (bahan tidak ditembus oleh neutron). Di counter Geiger, partikel alpha memicu respon, sedangkan neutron tidak; oleh karena itu, jika kamar gas dari counter Geiger diisi dengan turunan gas boron (misalnya, boron trifluorida), counter akan mencatat setiap partikel alpha yang dihasilkan ketika sebuah neutron yang masuk ke dalam ruangan tersebut ditangkap oleh boron berinti -10. Dengan cara ini, counter Geiger diubah menjadi perangkat untuk mendeteksi neutron.

Afinitas boron-10 untuk neutron juga membentuk dasar dari teknik yang dikenal sebagai terapi menangkap neutron boron (BNCT) untuk mengobati pasien yang menderita tumor otak. Untuk waktu yang singkat setelah senyawa boron tertentu disuntikkan ke pasien dengan tumor otak, senyawa mengumpulkan informasi dalam tumor; iradiasi area tumor dengan neutron termal, yang menyebabkan cedera umum yang relatif sedikit untuk jaringan, menghasilkan pelepasan partikel alpha yang merusak jaringan dalam tumor setiap kali boron-10 inti menangkap neutron. Penghancuran ini dapat dibatasi untuk tumor, sehingga jaringan otak normal kurang terpengaruh. BNCT juga telah dipelajari sebagai pengobatan untuk tumor kepala dan leher, hati, prostat, kandung kemih, dan payudara.

Boron Part 1

Boron Part 2

Next page: 1 2