ElementlerEnerji

Bor Nedir? Nerelerde Kullanılır? Borun Özellikleri Nelerdir?

0
Bor nedir? Bor Nerelerde Kullanılır? Borun Özellikleri

Mühendistan Aylık Ücretsiz Bülten Aboneliği

Bor elementi, ülkemizde yıllar boyu sürekli konuşulan ve gündem haline gelen bir konudur. Ancak birçoğumuz boru tam anlamıyla bilmiyoruz. Bu içeriğimizde sizlere boru ve bu element ile ilgili bilinmesi gereken konuları derledik. Bor Nedir? Bor Nerelerde Kullanılır? Borun Özellikleri Nelerdir? gibi soruların cevabını içeriğimizde bulabilirsiniz.

Bor Nedir?

Bor, periyodik tablodaB” simgesiyle gösterilen, metal ile ametal arası yarı iletken özelliğine 3A grubunun en hafif elementtir. Atom numarası 5, atom ağırlığı 10,81 ve yoğunluğu da 2,84 gr/cm3’tür. Borun ergime noktası ise 2200 °C, kaynama noktası ise 2250 °C’dir. Temel hal elektron dizilimi ise 1s2 2s2 2p1 şeklindedir. Bor mineral halinde beyaz bir kayayı andırır ve çok sert, ısıya dayanıklı bir yapısı vardır. Atomik özellikleri sebebiyle diğer elementlerle kolaylıkla bileşik oluşturabilir bu nedenle de doğada serbest olarak bulunmaz. Doğada ise hemen hemen 230 çeşit bor minerali bulunmaktadır. En çok oksijen ile bağlandığı için doğada çok fazla oksijen-bor bileşiği bulunmaktadır. Bu bileşiklere borat denir.

Bor madeni topraktan çıkarıldıktan sonra kırma eleme, yıkama ve öğütme gibi işlemlerden geçirilerek kullanıma hazır hale getirilir.

Bor elementi bir çok izotopa sahiptir. Bunlar 8B,10B,11B,12B,13B izotoplarıdır ve bunlar arasından en kararlı olanları ise 10B ve 11B izotoplarıdır. Bu karalı olan izotoplardan 10B izotopu doğada %19,1-%20,3 arasında bir oranda bulunurken, 11B izotopu ise %79,7-%80,9 arasındadır. Özellikle 10B izotopunun yüksek oranda nötron tutma özelliği vardır. Bundan dolayı nükleer malzemeler için ve nükleer enerji santrallerinde kullanılmaktadır.

bor elementi

Ülkemizde maalesef değerli bor kaynağı olan 10B izotop oranı yüksek cevher yatakları bulunmamaktadır. Madeninin değeri genellikle içerisindeki borun oksijen bileşimi olan boroksit (B2O3) ile ölçülür. Bu bileşiğe yüksek oranda sahip olan bir maden zengin bir cevher olarak kabul edilir.

Borun Özellikleri

Önceki başlıkta borun özelliklerine kısa da olsa değindik. Şimdi ise bu madenin fiziksel, atomik ve kimyasal özelliklerini tablo olarak inceleyelim.

Borun Atomik Özellikleri

Boru atomik olarak incelediğimizde, atom numarası, elektron sayısı ve elektron konfigürasyonu öne çıkmaktadır. Çünkü bu özellikler borun diğer elementler ile bileşik oluşturma yatkınlığının bir ölçüsüdür.

Borun Atomik Yapısı
Atomik Çapı1.17 Å
Atomik Hacmi4.6 cm3/mol
Kristal yapısıRhombohedral
Elektron Konfigürasyonu1s2 2s2p1
İyonik Çapı0.23 Å
Elektron Sayısı (yüksüz)5
Nötron Sayısı6
Proton sayısı5
Valans Elektronları2s2p1

Borun Kimyasal Özellikleri

Elektrokimyasal Eşdeğer:0.1344 g/amp-hr
Elektronegativite (Pauling)2.04
Füzyon Isısı50.2 kJ/mol
İyonizasyon potansiyeliBirinci: 8.298İkinci: 25.154Üçüncü: 37.93
Valans elektron potansiyeli (-eV)190

Borun Fiziksel Özellikleri

Borun Fiziksel Özellikleri
Atomik Kütlesi10.811
Kaynama Noktası4.275 K – 4.002°C – 7.236°F
Termal Genleşme Katsayısı0.0000083 cm/cm/°C (0°C)
KondüktiviteElektriksel:  1.0E -12 106/cmTermal:  0.274 W/cmK
Yoğunluk:2.34 g/cc @ 300K
GörünüşSarı-Kahverengi ametal kristal
Elastik ModülüBulk: 320/GPa
Atomizasyon Entalpisi573.2 kJ/mole @ 25°C
Füzyon Entalpisi22.18 kJ/mole
Buharlaşma Entalpisi480 kJ/mole
SertlikMohs:  9.3Vickers:  49000 MN m-2
Buharlaşma Isısı489.7kJ/mol
Ergime Noktası2.573 K – 2.300°C – 4.172°F
Molar Hacmı4.68 cm3/mole
Fiziksel Durumu(20°C & 1 atm): Katı
Spesifik Isısı1.02 J/gK
Buhar Basıncı0.348 Pa@2.300°C

Bor Mineralleri Nelerdir?

Doğada hemen hemen 230 farklı bor minerali var ve yaygın olarak bulunan bu minerallerden birisi de yapısında %10’na kadar bor içeren Turmalin’dir. Fakat endüstriyel uygulamalarda alkali ve toprak alkali bor mineralleri olan Tinkal (Na4B4O2.10H2O), kernit (Na2B4O7.4H2O), kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) ve üleksit (NaCaB5O9.8H2O) kullanılmaktadır. Borun minerallerinin ticari maden yatakları çok sınırlıdır ve Dünya’da en çok Türkiye ve ABD’de bulunmaktadır.

Bor minerallerinin yapısında farklı miktarlarda boroksit bulunmaktadır. Ülkemizde yaygın olarak bulunan bor mineralleri ise tinkal, kolemanit ve üleksit olarak öne çıkıyor. Dünya kolemanit rezervinin hemen hemen tamamı ülkemizde yer almaktadır. Borun başlıca minerallerini aşağıdaki tabloda görebilirsiniz.

borun mineralleri
bor mineralleri

Borun Kullanım Alanları

Borun kullanım alanı, kaliteli bir şekilde işlenirse oldukça geniştir. Borun başlıca kullanım alanları ise aşağıdaki gibidir.

  • Cam ve Seramik Sanayi
  • Temizletme ve Beyazlatma Sanayi
  • Alev Geciktiriciler
  • Tarım
  • Metalurji
  • Enerji
  • Sağlık
  • Çimento

Bor Ürünleri

Borun oluşturduğu birçok ürün varıdır. Aşağıdaki şematik gösterim ile bor ürünlerini inceleyebilirsiniz.

bor ürünleri

Borun Tarihi

  • İlk kez 4 bin yıl önce Tibet’te Babilliler tarafından değerli eşyaların eritilmesinde kullanılmıştır.
  • Mısırlılar boru mumyalamada, Romalılar ise arena zeminini temizlemek için kullanmışlarıdır
  • Araplar ise 875 yılında ilk kez bor tuzlarından ilaç üretimi yapmışlardır.
  • Bor endüstrisi de ilk olarak Marco Polo’nun 13. yy’da bu minerali Tibet’ten Avrupa’ya getirmesi ile başlamıştır.
  • 1830 yılında İtalya’da borik asit üretimi ve 1852’de ise Şili’de endüstriyel olarak ilk boraks madenciliği başlamıştır.
  • ABD ise California, Caliko Mountain, Nevada ve Kramer bölgesinde keşfedilen yatakları devreye alarak, dünya bor talebini karşılayan birinci ülke konumuna gelmiştir.
  • Ülkemizde ilk olarak 1861 yılında yürürlüğe giren Maadin Nizannamesi ile 1865 senesinde bir Fransız firmasına bor madeninin çıkarılması ve işletme izni 20 yıllığına verilmiştir.

Borun saf elementi ilk kez, 1808 yılında Fransız kimyager J.L. Gay-Lussac ve Baron L. J. Thenard ile İngiliz kimyager H. Davy tarafından elde edilmiştir.

Türkiye’de Borun Tarihi

Türkiye’de ilk bor madeni yatakları Balıkesir’deki Susurluk ilçesinin Sultançayır bölgesinde keşfedilmiştir. Bu cevher bir kalsiyum tuzu olup, uzun yıllar yabancı şirketler tarafından işletilmiştir.

Osmanlı döneminde ise 1861 yılında çıkarılan Maadin Nizamnamesi ile Fransız şirketi Desmazures 1865 yılında Boraks madeni işletme imtiyazını kazanmıştır.

1887 yılına gelindiği zaman ise İngiliz şirketi Boraks Consolidated Ltd. bölgeye gelerek 1958 yılında kadar bor madenleri için işletme imtiyazı almıştır.

Anadolunun çeşitli yerlerinde 1927 yılına kadar 624 yabancı şirkete çeşitli imtiyazlar verilmiş, 1944 yılına gelindiği zaman da bu yabancı şirketilerin büyük çoğunluğu millileştirilmiştir ve daha sonra yabancı sermayeye daha fazla imtiyaz verilmemiştir.

Türkiye’de yer alan Maden Tetkik Arama ve Etibank gibi yerli kurum ve kuruluşlar 1935 yılında 2804 ve 2805 sayılı kanunlar ile maden arama ruhsatı almışlar ve 2. Dünya Savaşı sonrası arama çalışmalarını yaygınlaştırmışlardır.

Dünya’da ve Türkiye’de Bor Rezervi

Dünya’da bor rezervi çok geniş coğrafyalara yayılmış olsa da, toplam dünya rezervinin %73,4’ü Türkiye’de yer almaktadır. Aşağıdaki tabloda boroksit rezervlerinin dünya üzerindeki miktarlarını ve yüzdelik dilimlerini inceleyebilirsiniz.


Dünya Boroksit Rezervlerinin Dağılımı (2017)

ÜLKELERToplam Boroksit Rezervi (Bin ton B2O3)(% B2O3)
Türkiye948.71273,4
Rusya100.0007,7
A.B.D.80.0006,2
Şili41.0003,2
Çin36.0002,8
Peru22.0001,7
Sırbistan21.0001,6
Bolivya19.0001,5
Kazakistan15.0001,2
Arjantin9.0000,7
TOPLAM1.310.300100,0

Türkiye’de bulunan borun miktarı da belli bölgelerde daha yoğundur. Aşağıdaki tablo ile bölgeye göre hangi bor mineralinin ne kadar miktarda bulunduğunu görebilirsiniz.

Türkiye Bor Rezervlerinin Dağılımı (Mineral Bazında-2017) 

BölgeCevherToplam (Ton)
EMET Kolemanit-Üleksit-Probertit1.811.072.520
KIRKATinkal824.720.950
BİGADİÇ Kolemanit-Üleksit628.350.480
KESTELEK Kolemanit5.254.920
 TOPLAM3.269.398.870

Bor ile ilgili derlediğimiz bu içeriğimiz ile ilgili merak ettiklerinizi yorum kısmında bize sorabilirsiniz.

Kaynak: BOREN

Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre LEBLEBİCİOĞLU, 1993 yılının Ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadal programına başladı. 2014 yılının ilk döneminde Erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun oldu. Mezuniyetten sonra ise yaklaşık 2 yıl solar enerji sektöründe faaliyet gösterdi. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamladı. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır. İleri seviyede İngilizce ve başlangıç düzeyinde Almanca bilmektedir.

İşlemci (CPU) Nedir? Nasıl Çalışır? İşlemci Çekirdekleri

Önceki Yazı

Catia Nedir? Ne İşe Yarar? Kullanım Alanları Nelerdir?

Sonraki Yazı

Yorum

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bunları da beğenebilirsiniz

Bu konuda daha fazla Elementler