خواص مسحوق البورون غير المتبلور
مسحوق البورون غير المتبلور هو بورون عنصري غير متبلور، يفتقر إلى بنية بلورية منتظمة طويلة المدى. يظهر على شكل مسحوق ناعم بني داكن إلى أسود، وتختلف خصائصه اختلافًا كبيرًا عن خصائص البورون المتبلور.
1. الخصائص الكيميائية
يتميز هذا المركب بتفاعلية كيميائية عالية: فبفضل بنيته غير المتبلورة، يتمتع بمساحة سطحية نوعية كبيرة، مما يجعله أكثر تفاعلية بكثير من البورون البلوري. ويشارك بسهولة في تفاعلات الاتحاد، مما يجعله مناسبًا لتحضير البوريدات والكواشف عالية الطاقة.
مستقر في الهواء الجاف في درجة حرارة الغرفة؛ يبدأ في التأكسد فوق 300 درجة مئوية، مع درجة حرارة اشتعال تتراوح بين 600 و700 درجة مئوية وقيمة حرارية عالية.
الذوبانية: غير قابل للذوبان في الماء والإيثانول والأحماض المخففة؛ يتفاعل فقط مع الأحماض المؤكسدة القوية مثل حمض النيتريك المركز الساخن وحمض الكبريتيك المركز الساخن.
عند درجات حرارة عالية (>800 درجة مئوية، في جو خامل)، يخضع لتحول بلوري، ويتحول تدريجياً إلى بورون بلوري.
2. الخصائص الفيزيائية
الكثافة الحقيقية: 2.34-2.37 جم/سم³؛ صلابة موس: حوالي 9-9.3.
يتميز هذا المسحوق بانخفاض كرويته، ويتكون في الغالب من جزيئات دقيقة غير منتظمة، ويمكن إنتاجه بأحجام تتراوح من أقل من ميكرون إلى 10 ميكرومتر. كما يتميز بقابلية تشتت جيدة، ويسهل مزجه مع الراتنجات والمصفوفات الخزفية.
يوجد نظير البورون-10 بشكل طبيعي ويمتلك قدرات امتصاص ممتازة للنيوترونات الحرارية، مما يجعله مناسبًا كحشو للحماية من النيوترونات في المجال النووي.
3. خصائص النقاء والشوائب
تتراوح الدرجات الصناعية الرئيسية بين 90-95%، و95-97%، وأكثر من 98%؛ وتشمل الشوائب الشائعة المغنيسيوم، والبورون القابل للذوبان في الماء، والرطوبة، والمخلفات غير القابلة للذوبان.
تؤدي درجة النقاء الأعلى إلى تقليل التفاعلات الجانبية الناتجة عن الشوائب؛ وتُعد درجة 95-97% هي الدرجة الأكثر فعالية من حيث التكلفة، حيث توازن بين النشاط والتكلفة.
4. التطبيقات الرئيسية
- عوامل تحتوي على البورون عالية الطاقة وعوامل الألعاب النارية.
- مزيلات الأكسدة المعدنية ومضافات السبائك.
- مواد امتصاص النيوترونات ومواد الحشو المركبة الواقية في الصناعة النووية.
- المواد الخام الخزفية الاصطناعية من البورونيد مثل ثنائي بوريد التيتانيوم.
- تحضير وسائط كيميائية مختلفة تعتمد على البورون.
