Соединения бора были известны еще
арабским алхимикам. В сочинениях легендарного Джабир-ибн-Хайяна,
жившего около 721-815 гг. в Багдаде при известном калифе
Гарун-аль-Рашиде, одно из этих соединений обозначалось словом "борак",
"борака", что значило "блестеть". Возможно, что так называлось
распространенное соединение бора - борная кислота - белое твердое
вещество, плоские, чешуевидные кристаллы которого имеют характерный
перламутрово-стеклянный блеск. Борную кислоту арабские алхимики
получали из Тибета, где с древних времен известны озера, содержащие
это вещество.
Из Тибета вывозилось и важнейшее соединение
бора, большие, бесцветные и прозрачные кристаллы которого арабы
называли бурой. От старинного названия буры - "боракс" произошло в
конечном итоге название бора.
Бор - довольно распространенный элемент на
Земле. Его в 5 раз больше, чем свинца, и в 250 раз больше, чем
серебра. Бора в земной коре содержится 0,0005%. Важнейшие соединения
бора встречаются в воде озер Тибета (Китай), Тосканы (Италия), в
некоторых горячих источниках, В вулканических местностях Италии
борная кислота вместе с водяным паром выделяется из трещин земной
коры. В окрестностях гавани Пандермы на побережье Мраморного моря, в
Китае, Калифорнии, в Южной Америке находятся большие залежи
минералов, содержащих бор.
Соединения бора входят в состав буровых вод
нефтеносных месторождений и золы каменных углей. В незначительных
количествах бор содержится в растительных (от 0,0001 до 0,1% от веса
сухого вещества) и животных организмах.
Несмотря на давнее знакомство человека с
химическими соединениями бора, в более или менее чистом виде элемент
был получен французскими учеными Гей-Люссаком и Тенаром только в
1808 г. Бор, весьма тугоплавкое вещество (температура плавления
2075°С), известен в виде аморфного зеленовато-бурого порошка или
мелких кристаллов, имеющих металлический блеск и по твердости почти
не уступающих алмазу.
При обычных условиях бор - исключительно
инертное вещество, при высоких температурах он становится активным и
легко соединяется с кислородом, хлором, бромом, серой и азотом.
В отличие от своих соединений - буры и
борной кислоты, применявшихся в ряде отраслей промышленности
(стекольной, керамической, кожевенной, а также в сельском хозяйстве
и медицине), бор долгое время не использовался. Лишь сравнительно
недавно бор стали применять, в металлургии. Добавленный в сотых
долях процента в сплавы алюминия, меди, никеля и др., бор
значительно улучшает качества этих сплавов.
Прибавка небольших количеств бора в
быстрорежущую сталь значительно повышает ее режущие свойства, что
объясняется способностью бора давать при высоких температурах
соединения с другим металлами (так называемые бориды,) обладающие
большой твердостью и устойчивостью. Бор, как и бериллий,
используется для повышения износоустойчивости поверхности стальных
деталей. Насыщение поверхности стальных изделий бором (борирование)
повышает устойчивость изделия к износу во много раз.
Сравнительно малая при обычной температур
электропроводность бора повышается более чем сто раз при нагревании
до 600°С, что используется технике полупроводниковых материалов.
Хотя запасы бора в природе и огромны
(например только в штате Калифорния их оценивают в 100 млн. т),
однако 1 кг металлического бора в США стоил 1957 г. 550 долларов, в
то время как менее распространенный молибден - всего 6 долларов.
Причина подобного противоречия состоит в распыленности соединений
бора. Бор необходим для нормального развития растений. При
недостатке его замедляется их рост, прекращается цветение и
образование плодов. Полное отсутствие бора в почве ведет к гибели
растений. Однако избыток этого элемента также неблагоприятно
отражается на жизнедеятельности растений, а у животных (овец)
является причиной воспаления кишок, известного под именем борного
энтерита. Относительно много бора в свекле и брюкве, очень мало 1в
зерновых культурах, больше в лесных почвах, чем в подзолистых и
торфяных.
Особый интерес вызывают соединения бора с
водородом - соединения, обладающие отвратительнейшим запахом и....
высокой теплотворной способностью. При запуске одного американского
спутника такое соединение было применено в качестве топлива.
У бора всего два устойчивых изотопа,
совершенно сходных по химическим свойствам, но резко отличающихся по
некоторым физическим качествам. Так, пластинка толщиной 0,1 мм из
бора-10 полностью поглощает тепловые нейтроны; зато такая же
пластинка из бора-11 совершенно "прозрачна" и пропускает тепловые
нейтроны.