BOR, BOR CEVHERLERİ, BOR POLİTİKAMIZ, BORİK ASİT BOR ELEMENTİNİN DOĞAL MİNERALLERİ BOR CEVHERLERİ (DOĞAL BOR BİLEŞİKLERİ) 1* Bor doğada genelde oksijenli bileşikleri olarak bulunur. 2* Na2B4O7.10H2O (SODYUM TETRABORAT DEKAHİDRAT): Formülü Na2O.2B2O3.10H2O şeklinde de yazılabilir. Tabiattaki boraks bileşiğidir. 3* NaBO2H2O2.3H2O (KATI PETROL): Doğadaki bor filizinin en önemlisidir. Bu bileşikten elde edilen H2 ile havadaki O2 yakılarak enerji elde edilir. 4* NaBO3.4H2O (SODYUM PERBORAT TETRAHİDRAT): Otomobil camı imalinde yaygın olarak kullanılır. 5* KALSİNE TİNKAL: % 33 B2O3 bileşiği içeren bor cevheridir. Bileşim; CaO de ihtiva eder. 6* KOLEMANİT: Formülü Ca2B6O11.5H2O’dur. 2CaO.3B2O3.5H2O şeklinde de yazılabilir. % 45 B2O3 bileşiği içeren bor cevheridir. Bileşiminde CaO de ihtiva eder. Formülü 2CaO.3B2O3.5H2O ile gösterilir. Ca2B6O11.5H2O şeklinde de yazılabilir. 7* KERNİT: Formülü Na2B4O5.(OH)4.2H2O ile gösterilir. 1
8* ÜLEKSİT: NaCaB5O9.8H2O 9* PROBERTİT: NaCaB5O9.5H2O
BOR MADENİ TÜRKİYE İÇİN STRATEJİK ÖNEME SAHİPTİR 10* Dünya bor rezervinin % 76’sı Türkiye’dedir. Bor madeninin üretiminde ve ihracatında Türkiye dünyada birinci sıradadır. 11* Ülkemizde bor Kütahya–Emet’te bulunmaktadır. Bolu tüneli havalisinde de bor bulunmuştur. Bolu tüneli yapımı 15 sene sürmüştür. Ülkemizdeki bor üretim merkezleri; Balıkesir–Bandırma, Balıkesir–Bigadiç, Eskişehir–Kırka, Bursa–Kestelek’tedir. 12* Bor, doğada genelde cevherleri hâlinde bulunur. 13* Nadiren elementel hâlde de bulunur. 14* Elementel hâldeki kullanım alanları ve yakıt olarak kullanımı aslında çok daha önemlidir. 15* Çeşitli yöntemlerle, doğal bor bileşiğinden bor elementi elde edilir. Türkiye’de bu üretime henüz başlanmamıştır. 16* Borun dünya fiyatını Türkiye belirlemektedir. 17* Bor madeni Türkiye için stratejik öneme sahiptir, ülkemizi ilerilere götürecek bir kaynaktır.
BOR ELEMENTİNİN VE BOR ALAŞIMLARININ KULLANILDIĞI YERLER BOR ELEMENTİNİN KULLANILDIĞI YERLER 18* Bor elementi, nükleer reaktörlerde nötron soğurucu olarak kullanılır. Kütle numarası 10 olan bor atomu 1 adet nötron soğurur, kütle numarası 11 olan bor atomu oluşur. 19* Kütle numarası 11 olan radyoaktif bor atomu alfa ışıması yapar, kanser tedavisinde kullanılır. Kütle numarası 2
7 olan lityum atomu ve helyum çekirdeği oluşur. 20* Borun elementel hâldeki kullanım alanları, alaşımları hâlindeki kullanım alanları ve yakıt olarak kullanımı aslında çok daha önemlidir.
BOR ALAŞIMLARININ KULLANILDIĞI YERLER 21* Önemli bir kullanım alanı bor alaşımlarıdır. Borun çelikle olan alaşımı elastikiyet kazanır. Bu özelliğinden dolayı 150 katlı binalarda kullanılır. 22* Uzay mekiği yapımında da bor alaşımları kullanılmaktadır. 23* LCD televizyon ekranı yapımında da bor alaşımları kullanılmaktadır. 24* Küçük atom numarasına sahip olması borun alaşım sayısını arttırır. 25* Çeşitli bor alaşımları 400 farklı alanda kullanılmaktadır. 26* Bor alaşımları yalıtım malzemesi imalinde kullanılır. 27* Bor alaşımlarının hızlı tren rayı yapımında kullanılmasının ayrı bir önemi vardır. 28* Bor telleri, plastik ve metallerle kullanılırsa, bu malzemelerin dayanıklılığını arttırır. 29* Borun magnezyumla yaptığı alaşımlar bilgisayarın 4 kat daha hızlı çalışmasını sağlar. 30* Ferrobor alaşımlarının kullanıldığı yerlerin ayrı bir önemi vardır.
FERROBOR ALAŞIMLARININ KULLANILDIĞI YERLER 31* Farklı bileşen ve yüzdedeki borlu çeliklerin geniş kullanım alanı vardır. 32* Demir bor (ferrobor), nikel bor ve kobalt bor alaşımları Yüksek Teknoloji Seramik ve Kompozitleri Araştırma Merkezi (YTSKAM) laboratuvarlarında geliştirilmiş derin daldırmalı ark 3
ocağında, borik asidin yüksek sıcaklıkta karbonla indirgenmesi ile üretilmektedir. 33* %0,04-%4,2 bor içeren demir bor (ferrobor) alaşımları ve yüzeyinde ince FeB tabakası olan borlanmış çelikler, 800°C ile 1000 °C arası sıcaklığa kadar oksidasyona dayanıklıdır. Bu nedenle yüksek sıcaklıkta korozyona uğrayabilecek alanlarda kullanılır. 34* Nd-Fe-B (neodyum ferrobor) mıknatısları ticari olarak en yüksek mukavemete ve yüksek yoğunluğa sahiptir. 850 g’lık Nd-Fe-B mıknatısı, 3 kg’lık ferritin yaptığı işi yapmaktadır. 35* Ferrobor alaşımı, yüksek oranda Mn, Ni, Cr ve Mo’in sağlayabileceği sertleşebilirlik özelliğini düşük oranlarda sağlar. 36* Ferrobor alaşımı, paslanmaz çeliklerde kaynak kabiliyetini yükseltir. 37* Ferrobor alaşımı, nükleer reaktörlerde regülatör çubuğu yapımında kullanılır. 38* Ferrobor alaşımı, otomobillerin sileceklerinde ve marş motorlarında kullanılır. 39* Ferrobor alaşımı, hadde merdaneleri üretiminde kullanılır. Haddehanelerde metaller merdanelerden geçirilerek tel durumuna getirilir, metallere ezmek suretiyle şekil verilir. Kullanılan hadde makinesinin türlü çapta delikleri vardır ve ferrobor alaşımından yapılmıştır. 40* Ferrobor alaşımı, yassı ve derin çekme işlemine tabi tutulacak çeliklerde kullanılır. 41* Demir bor alaşımları, çeliklerde yüzey sertleştirme amacıyla kullanılır. 42* Ferrobor alaşımı, mineralleri manyetik ayırmada kullanılır. Manyetik ayırım, cevherleri oluşturan mineralleri farklı manyetik duyarlılığına göre ayırma işlemidir. 43* Ferrobor alaşımları, cep telefonlarında, EKG vb. cihazların sensörlerinde, metalik cam üretiminde ve yüksek frekanslı trafo çekirdeklerinde kullanılır. Trafo çekirdeği, trafonun merkezidir. 4
BOR BİLEŞİKLERİ, BOR BİLEŞİKLERİNİN ÖZELLİKLERİ VE BOR BİLEŞİKLERİNİN KULLANIM ALANLARI BOR BİLEŞİKLERİ, BOR BİLEŞİKLERİNİN ÖZELLİKLERİ VE BOR BİLEŞİKLERİNİN ÖZEL KULLANIM ALANLARI KATI PETROL ADIYLA BİLİNEN BOR CEVHERİNDEN (NaBO2H2O2 x 3H2O) HİDROJEN ELDE EDİLMESİ 44* Katı petrol de denilen NaBO2H2O2 x 3H2O bileşiğinden bir dizi reaksiyon sonucu önce NaBH4 (sodyum borohidrür) elde edilir. 45* NaBH4 bileşiğinin H2O ile tepkimesinden NaBO2 (sodyum metaborat) oluşur. NaBH4 + 2H2O → 4H2 + NaBO2 46* Son olarak da oluşan H2 (hidrojen) gazı havadaki O2 (oksijen) ile yanarak enerji verir. 2H2 + O2 → 2H2O + enerji
KOLEMANİT CEVHERİNDEN BORİK ASİT ÜRETİMİ 47* Ca2B6O11.5H2O + 2H2SO4 + 6H2O → 2CaSO4.2H2O + 6H3BO3
BORİK ASİTTEN B2O3 ELDE EDİLMESİ 5
48* 2H3BO3 ⇄ B2O3 + 3H2O 49* Tepkime ısı etkisiyle gerçekleşir. 50* Çift yönlü tepkime olduğundan oluşan su, ortamdan çekilerek tepkimenin ileri yönde gerçekleşmesi sağlanır. 51* Tepkime iki basamakta gerçekleşir; ilk basamakta metaborik asit (HBO2), ikinci basamakta bor trioksit (B2O3) oluşur. 52* 2H3BO3 ⇄ 2HBO2 + 2H2O 53* 2HBO2 ⇄ B2O3 + H2O 54* Kütahya-Gediz’de bulunan Ilıca Kaplıca’sı kaplıca suyu doğal olarak metaborik asit (HBO2) içerir.
B2O3 55* B2O3 bileşiği borik asit elde edilmesinde kullanılır: B2O3 + 3H2O ⇄ 2H3BO3 B2O3 + 3H2O ⇄ 2B(OH)3 56* B2O3 bileşiğinin başlıca reaksiyonları şunlardır: B2O3 + 8HCl → 2HBCl4 + 3H2O B2O3+6KCl+H2SO4 → 2BCl3+K2SO4+3H2O
YAPAY BOR BİLEŞİĞİ: H3BO3 (BORİK ASİT) 57* Borik asit H3BO3 veya B(OH)3 formülü ile gösterilir. 58* Alerjik göz kaşıntılarında borik asit çözeltisi göz damlası olarak kullanılır. 59* Borik asitli göz damlalarının antiseptik özelliği de vardır. Bazı göz pomatları ve talk pudraları da borik asit içerir. Bu ilaçların içine genellikle %5-10 konsantrasyonunda katılmaktadır. 60* Borik asit, kâğıt gibi selülozik malzemelerin alev almasını önlediği için, evlerde kullanılan duvar kâğıtlarına yangın riskini azaltmak için %5 oranında eklenir. 61* Borik asit, nikel kaplamada kullanılır. 62* Borik asit, beyaz toz hâlinde katı bir bileşiktir. 6
63* Kütahya Emet’te, Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğüne ait devletin borik asit fabrikası vardır. 64* Borik asit yapay bir bileşiktir. 65* Kütahya Emet’te borik asit fabrikasında; yine Emet’te çıkarılan bor cevherinden, borik asit elde edilmektedir. 66* Günümüzde bor Türkiye’de, en çok borik asit olarak ihraç edilmektedir. 67* Borik asit, pek çok sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır.
BORAKS (Na2B4O7.10H2O) 68* Formülü Na2O.2B2O3.10H2O şeklinde de yazılabilir. 69* Tetraborik asidin (H2B4O7) sodyum tuzu olup sulu çözeltisi bazik özellik gösterir. 70* Boraksın 320 °C ile 400 °C arasında ısıtılmasıyla susuz boraks kristalleri elde edilir. 71* Boraks, ısı değişikliğine dayanıklı pyreks cam yapımında kullanılır. 72* Toz hâlindeki boraks, renkli cam imalinde camı renklendirmek için katkı maddesi olarak kullanılır; örneğin boraks, kobalt oksitle ısıtılırsa mavi renkli bir pigment oluşturur. Bu pigment cama katıldığında mavi renkli emaye imalinde kullanılan cam elde edilir. Co(BO2)2 boraks incisi adıyla bilinir. Na2B4O7 + CoO → 2NaBO2 + Co(BO2)2 73* Boraks, suların sertliğinin giderilmesinde kullanılır. 74* Boraks, glazür (kaplama, sır) çamurlarının bileşenlerindendir. Glazür çamurları ile emaye, porselen vb. malzemelerin iç ve dış kısımları kaplanır. 75* Bakteri öldürücü niteliği, suda kolay çözünmesi, mükemmel su yumuşatıcı özelliği nedeniyle sabun ve deterjanlarda %10 boraks kullanılır.
7
BORAKS VE BORİK ASİDİN ORTAK KULLANIM ALANLARI 76* Boraks ve borik asit, bakteri öldürücü niteliği, suda kolay çözünmesi, mükemmel su yumuşatıcı özellikleriyle sabunlarda, temizleyicilerde, deterjanlarda, çok çeşitli ilaçların yapımında, tekstil boyamalarında, çeşitli malzemelerin uzun süre korunmasında, hafif dayanımlı alaşımların yapılmasında ve tarım endüstrisinde çok yaygın kullanım alanlarına sahiptir. 77* Ahşap malzemelerin kullanım sürelerinin uzatılması için, boraks ve borik asitten elde edilen bir çözelti kullanılır. Bu çözelti ile muamele görmüş ahşap malzemeler, yavaş yavaş kurutulduğunda bozulmadan ve çürümeden uzun süre kullanılabilir.
SODYUM PERBORAT TETRAHİDRAT (NaBO3.4H2O) 78* Otomobil camı imalinde yaygın olarak kullanılır. 79* Boraks ve hidrojen peroksit çözeltisinden kristalizasyon yoluyla elde edilir. 80* Bor atomuna köprü şeklinde bağlanmış peroksi grupları (-O-O-) sayesinde sodyum perborat, renkleri soldurmayan ağartıcıların yapılmasında kullanılır. 81* Toz deterjanlarda, deterjanın beyazlatıcı etkisini arttırmak için %10–20 arasında sodyum perborat katılır.
BORANLAR (B-H) 82* 83* 84* 85* 86*
B ile H arasında oluşan bileşiklere boranlar denir. En kararlı boranın formülü: B2H6 Boranların oran formülü: BnHn+4 ve BnHn+6 B2H6: Gaz B9H15: Sıvı 8
87* B10H14: Katı 88* Bor oranı arttıkça gazdan katıya doğru geçiş olmuştur. 89* Boranlar, hidrojence zengin oldukları için enerji ham maddesi olarak kullanılırlar. Hidrojen kimyasal olarak metal hidrür, yarı metal hidrür olarak depolanabilmektedir. 90* Metalik magnezyum, bor trioksit ile ısıtılıp oluşan ürün asitlerle etkileşirse bir gaz oluşur. Bu gaz, uçucu bir madde olan bor hidrür bileşiklerini içerir. 91* Bor hidrürler, bor atomunun sayısına göre diboran (B2H6), tetraboran (B4H10), pentaboran (B5H11) gibi isimler alır. 92* Diboran (B2H6), renksiz bir gazdır ve yüksek sıcaklığa kadar ısıtıldığında hidrojen ve saf bora ayrışır. B2H6(g) → 2B + 3H2(g) 93* Boranlardan tetraboran (B4H10), katı yakıt olarak füzelerde kullanılır. Bu nedenle bor, uzay araştırmalarında stratejik bir öneme sahiptir.
BN (BOR NİTRÜR) 94* BN (Bor nitrür) bileşiğinin elde edilmesine ait tepkime sıcakta gerçekleşir. B2O3 + 2NH3 → 2BN + 3H2O 95* Bor nitrür bileşiği matkap ucu olarak kullanılır. Ayrıca sertleşmede aşınmayı önleyici olarak ve kaplama malzemesi olarak kullanılır.
BOR BİLEŞİKLERİNİN GENEL KULLANIM ALANLARI 96* Bor bileşikleri, hidrojen kaynağıdır. Bordan elde edilen hidrojen, yakıt olarak kullanılır. Bor bileşiğinin içerdiği hidrojen yakıtıyla çalışan arabalar vardır. Bunlara bor arabaları denir. Borun yakıt olarak kullanılması, en önemli kullanım alanıdır. Bu alanda, gelecekte çok ileri gelişmelerin olacağı tahmin edilmektedir. 9
97* Bor cevherinden elde edilen hidrojenin, hava oksijeniyle yanması suretiyle çalışan bor pili ve bor reaktörü de vardır. 98* Dezenfektan olarak kullanılır. 99* Cam elyafının yapısında kullanılır. 100* Cam ile borat karışımı pyreks camını oluşturur, pyreks camından yapılmış mutfaklarda kullanılan kaliteli cam kaplar borcam adıyla bilinir. 101* Bor; deterjan, seramik, ısı izolasyonu, ilaç, elektronik, tarım, sağlık, tekstil, cam vb. pek çok sektörde yaygın olarak kullanılır. 102* Bor; cam, deterjan, seramik, ısı yalıtımı, ilaç, elektronik, tarım, sağlık, tekstil, cam, çimento, kozmetik, fotoğrafçılık, dericilik, kâğıt vb. pek çok sektörde yaygın olarak kullanılır. 103* Tekstil endüstrisinde tekstil boyalarının bileşenlerindendir. 104* Bor bileşikleri kaplama endüstrisinde elektrolit sıvısı olarak kullanılır.
BOR ALLOTROPLARI 105* 106* 107*
AMORF BOR KRİSTAL BOR YÜKSEK SAFLIKTA BOR
B2O3 BİLEŞİĞİNDEN AMORF BOR ELDE EDİLMESİ 108* B2O3 + 3Mg → 3MgO + 2B(k) (Tepkime ısı etkisiyle gerçekleşir.) 109* Amorf bor, kahverengidir. 110* Bazı çelik alaşımlarında bulunur ve nükleer reaktörlerde kullanılır. 111* Safsızlık içerir (BO, B4O5).
10
KRİSTAL BOR ELDE EDİLMESİ 112* B2O3 + 2Al → Al2O3 + 2B(k) 113* Safsızlık da içerir (AlB2). 114* Daha saf kristal bor elde etmek için bor triklorür hidrojen ile indirgenir. 115* 2BCl3 + 3H2 → 2B(k) + 6HCl 116* Kristal bor, elmastan sonra elementlerin en sertidir. Sertlik, çizilmeye karşı dirençtir; sertliğin ölçüsü Mohs birimiyle ifade edilir.
YÜKSEK SAFLIKTA BOR ELDE EDİLMESİ 117* KBF4 + 3Na → B(k) + KF + 3NaF 118* KBF4 (potasyum floroborat) bileşiğinin elektroliziyle de yüksek saflıkta bor elde edilir.
BOR NİÇİN ÖZELLEŞTİRİLMEDİ? (BOR POLİTİKAMIZ) 119* Yakın bir geçmişte Türkiye’deki bor rezervlerini uluslararası tröstler ele geçirmeye çalıştılar. 120* Özelleştirme günlerinde bora talipmiş gibi gözüken yerli firmalar, yabancıların taşeronuydu. 121* Bu ayak oyunlarından dolayı bor özelleştirme kapsamından çıkarıldı. 122* Bor, Eti Maden İşletmeleri tarafından çıkarılmaktadır ve işlenmektedir. Eti Maden İşletmeleri, bir devlet kuruluşudur. 123* Bor madeni Türkiye için stratejik öneme sahiptir, ülkemizi ilerilere götürecek bir kaynaktır.
11