Výskyt boru v přírodě

Bor (B) je polokov s protonovým číslem 5, řadící se do 13. skupiny periodické tabulky. Bor je chemický prvek, polokov, se značkou B a protonovým číslem 5. Název prvku je odvozen od jeho nejdůležitější sloučeniny, minerálu boraxu. V přírodě se bor nikdy nevyskytuje v ryzí, elementární formě, ale výhradně ve vázaném stavu, nejčastěji ve formě boritanových minerálů.

Vlastnosti boru

Jeho podoba se liší podle struktury - může jít o hnědý amorfní prášek, nebo o extrémně tvrdou, černou a lesklou krystalickou látku. Vyskytuje se v několika alotropických modifikacích. Nejběžnější je amorfní bor, hnědý prášek, a extrémně tvrdý, černý a lesklý krystalický bor. Krystalická forma se svou tvrdostí blíží diamantu a vykazuje velmi vysokou teplotu tání přes 2000 °C.

Za běžných podmínek je špatným elektrickým vodičem, avšak jeho vodivost s rostoucí teplotou výrazně stoupá, což je typické pro polovodiče. Chemicky je poměrně inertní, odolává působení kyselin. Jeho původ ve vesmíru je neobvyklý; nevzniká fúzí ve hvězdách jako lehčí prvky, ale tříštěním těžších jader kosmickým zářením. V elementární podobě je extrémně tvrdý, jeho krystalické formy se tvrdostí blíží diamantu. Při hoření barví plamen charakteristickou, jasně zelenou barvou, což se využívá v pyrotechnice. Pro rostliny představuje bor prvek s velmi úzkým optimálním rozmezím - malý nedostatek brzdí růst, zatímco jen mírně vyšší koncentrace je již silně toxická.

Výskyt boru v přírodě

V přírodě se nikdy nenachází v čisté, volné formě. V přírodě se bor vyskytuje výhradně ve formě sloučenin, nikdy ne jako čistý prvek. Bor se v zemské kůře relativně vzácný prvek, jeho koncentrace se odhaduje na přibližně 10 ppm (parts per million). Vzhledem ke své vysoké reaktivitě s kyslíkem se nikdy nenachází v čisté, elementární formě.

Mezi nejdůležitější suroviny patří borax (tinkal), kernit, ulexit a kolemanit. Mezi nejznámější přírodní minerály patří borax, kernit a ulexit, často nacházené v sedimentech vyschlých solných jezer. Kyselina boritá se přirozeně objevuje v sopečných oblastech. Největší světová ložiska těchto minerálů se nacházejí v Turecku a ve Spojených státech, konkrétně v kalifornské Mohavské poušti. Největší světová ložiska borových minerálů se nacházejí v Turecku, zejména v provincii Anatolie. Turecko kontroluje přibližně 73 % známých světových zásob.

Čtěte také: Přírodní zdroje soli

Získávání a výroba boru

Samotné slovo „borax“ má kořeny v arabském výrazu „buraq“ (بورق), kterým Arabové označovali tento minerál. Ačkoliv byly sloučeniny boru, zejména borax, známé a využívané po staletí v metalurgii a při výrobě skla, samotný prvek byl izolován až na počátku 19. století. V roce 1808 se to nezávisle na sobě podařilo hned třem vědcům. V Anglii jej připravil Sir Humphry Davy a ve Francii Joseph Louis Gay-Lussac společně s Louisem Jacquesem Thénardem. Všichni použili podobnou metodu, a to redukci kyseliny borité zahříváním s kovovým draslíkem. Získaný produkt však nebyl čistý.

Průmyslová výroba amorfního boru probíhá nejčastěji redukcí oxidu boritého hořčíkem za vysokých teplot. Základním krokem je těžba boritanových rud, které se následně drtí a zpracovávají. Nejčastěji se ruda rozpouští v horké vodě a následnou krystalizací se získá čistý borax. Pro získání vysoce čistého krystalického boru pro polovodičové aplikace se používají složitější metody, například redukce halogenidů boritých (jako BBr₃ nebo BCl₃) vodíkem na žhaveném wolframovém nebo tantalovém vlákně. Tento proces, známý jako chemická depozice z plynné fáze (CVD), poskytuje bor o čistotě přesahující 99,99 %.

Využití boru

Průmyslově se bor získává především z minerálů jako je borax a kernit. Bor je polokov s nesmírně širokým uplatněním. Lidé ho využívají pro výrobu borosilikátového skla, známého jako Pyrex, které odolává teplotním šokům. Je klíčovou složkou v keramice, smaltech a pracích prášcích. V metalurgii zvyšuje tvrdost ocelí a je součástí super-silných neodymových magnetů. Jaderný průmysl ho používá jako pohlcovač neutronů pro regulaci reaktorů.

Největší podíl spotřeby boru (přes 50 %) připadá na výrobu borosilikátového skla (např. značky Pyrex nebo Simax). Přidání oxidu boritého do skla výrazně snižuje jeho teplotní roztažnost, čímž se stává odolným vůči teplotním šokům. Používá se pro laboratorní sklo, kuchyňské nádobí a v osvětlovací technice. Bor se také používá ve výrobě skelných vláken pro izolace a kompozitní materiály. Izotop bor-10 (¹⁰B) má extrémně vysokou schopnost pohlcovat tepelné neutrony. Tato vlastnost je klíčová v jaderných reaktorech, kde se bor používá ve formě kyseliny borité rozpuštěné v chladicí vodě k regulaci štěpné reakce. Bor je klíčovou složkou nejsilnějších permanentních magnetů na světě - neodymových magnetů (Nd₂Fe₁₄B).

Kyselina boritá a borax se používají jako mírná antiseptika, insekticidy (zejména proti mravencům a švábům) a fungicidy. V zemědělství je bor esenciálním mikronutrientem pro rostliny, a proto je součástí mnoha hnojiv. Borová vlákna se používají k výrobě extrémně pevných a lehkých kompozitních materiálů pro letectví a kosmonautiku. V přírodě je bor esenciální mikroživinou pro rostliny, kde se podílí na stavbě buněčných stěn a procesu opylení. Hraje klíčovou roli ve struktuře buněčných stěn, metabolismu cukrů, opylování a vývoji semen. U živočichů a lidí je role boru méně jasná, ale je považován za stopový prvek, který má příznivý vliv na metabolismus vápníku a hořčíku, zdraví kostí a funkci mozku.

Čtěte také: Výskyt rtuti v přírodě

Globální trh s borem a jeho sloučeninami je vysoce koncentrovaný. a dominují světové produkci. Turecká státní společnost Eti Maden a americká firma Rio Tinto Group jsou dva největší hráči na trhu. Cena boru se liší v závislosti na čistotě a formě.

Bor v České republice

Obec Bory leží asi 10 km severozápadně od Velkého Meziříčí. Bory patří mezi nejvýznamější lokality s výskytem pegmatitů v celé České republice. V Dolních Borech v oblasti zvané - Hatě, se nachází bývalý živcový důl, kde se od 50-tých let minulého století těžil draselný živec - ortoklas, který byl cennou keramickou surovinou. Pegmatity v Hatích obsahují zejména živce, křemeny a slídy. Kamenolom v Horních Borech vznikl v roce 1929 a těžil se zde kámen na stavbu silnic a blízké železnice. Mineralogicky bohaté je celé území v okolí Borů, zvláště pak Borský les.

V krásné přírodě kolem Borů se nachází přírodní památka Rasůveň (zachovalý původní bukový les) a Mrázkova louka (výskyt vzácných druhů rostlin a živočichů). Okolím Borů vede naučná stezka, která je osazena informačními panely. Vrcholové partie rezervace pokrývají dobře zachovalé reliktní bory. Podobné porosty v období po poslední době ledové pokrývaly i okolní krajinu. Vzhledem k tomu, že půdním substrátem jsou na minerály chudé pískovce, je i druhové zastoupení cévnatých rostlin velmi skromné.

Čtěte také: Recyklace kyseliny tereftalové

tags: #výskyt #boru #v #přírodě

Oblíbené příspěvky:

• Homole u Panny: Svoz komunálního odpadu
• Likvidace autovraků Horní Lideč
• Tvorba pozitivního třídního klimatu
• Kartonový odpadkový koš: Průvodce
• Rizika a důsledky kastrace