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硼單質,單質硼是什么

文章出處：天元航材責任編輯：天元化工新材廠家發布時間：2022-12-06 09:32:18 點擊數：771 【大 中 小】

[導讀]：天元航材給大家介紹下關于硼單質,單質硼是什么的相關知識，硼粉也叫做單體硼、單質硼，那么您了解硼單質,單質硼結構怎么樣？單質硼如何制備嗎？一起來看看吧！

硼單質,單質硼是什么

天元航材是一家擁有50余年的生產技術工藝沉淀的化工原料廠家，主營產品有無定形元素硼（硼粉、單體硼）等硼系列化工原料產品。今天，小編給大家介紹下關于硼單質，單質硼是什么的相關知識，硼粉也叫做單體硼、單質硼，那么您了解硼單質,單質硼結構怎么樣？單質硼如何制備嗎？一起來看看吧！

硼元素符號是B，一類化學元素，為黑色的或銀灰色固態物體,熔點2076℃，沸點3927，單質硼的硬度標準無限接近天然金剛石，有著很高的電阻值，但它的導電性卻伴隨著環境溫度上升而增加，溫度高時是良導體。硼單質可分為晶體硼和無定形硼兩大類：
（1）不太純的無定形硼為棕色粉末。晶體硼單質的化學反應活性較差，無定形硼則相應更為活躍。
（2）晶體硼呈黑灰色，硬度標準比較高，與天然金剛石的硬度標準貼近，其導電性差，但它的電導率卻會因環境溫度上升而增加，進而顯示出了與金屬導體的差異。

單質硼之晶體硼構造
晶態單質硼有許多種變體，這些多以B12正二十面體為基本的結構單元。這樣的二十面體由12個B原子組成，20個貼近等邊三角形的棱面相交成30條棱邊和12個角頂，每一個角頂為一個B原子所占有。
由于B12二十面體的連接方法不一樣，鍵也不盡相同，所形成的硼晶體類型也不盡相同，在硼的二十面體結構單元中，B12的36個電子是如下所示劃分：在二十面體里有13個分子軌道，用掉26個電子；每一個二十面體同上下鄰近的6個二十面體生成6個兩中心兩電子共價鍵，用掉了6個電子；在二十面體腰部的6個B原子和同直線上周邊鄰近的6個三中心兩電子鍵，用掉了6×2/3=4個電子，結果顯示總電子數是26+6+4=36。每一個電子早已用以生成精密的多面體構造。在其中最簡單的一類為α-菱形硼。

區分晶體硼和無定形硼的有效的方法
區分晶體硼和無定形硼比較好的有效的方法為對固態物體實現X-射線衍射實驗，晶體硼的單質的最基本結構單元為正二十面體，能自動生成多面體外觀，這樣的性質也被叫做晶體的自范性。與硼處于同周期且鄰近的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的排序為C>BE>B。

單質硼的制備方法
1.法國化學家盧薩克用金屬鉀還原硼酸來生產硼。
2、鋁還原方法：工業硼砂在熔煉爐以上750℃以上脫水成無水硼砂，冷卻后，粗碎細碎至規定細度，按原料與硫鋁粉充分混合比例，放入鑄鐵反應器，高溫反應。冷卻后，將冰箱從爐中取出，粉碎，先用鹽酸洗滌，然后用氫氟酸洗滌，然后用水和堿（5%氫氧化鈉溶液）洗滌，最后用水洗滌。將晶體元素硼進行分離和干燥，得到成品。
3、用氫還原法得到最純的元素硼：氫和三溴化硼的混合物通過鉭線，加熱到1500K時，這樣三溴化硼在高溫下就可以被氫還原了，生成的硼在鉭線上形成片狀或針狀結構。
4、由鎂粉或鋁粉加熱還原氧化硼。
5、首先，用濃縮堿液分解硼鎂礦，得到偏硼酸鈉，NaBO2在強堿溶液中結晶，溶解在水中，成為濃縮溶液。然后，加入二氧化碳來調節堿度，通過濃縮結晶得到四硼酸鈉。通過將四硼酸鈉溶解在水中，用硫酸調節酸度，可以沉淀出溶解度較低的硼酸晶體。加熱使硼酸脫水產生三氧化硼。干燥后，用鎂或鋁還原三氧化二硼，得到粗硼。接著是分別用鹽酸、氫氧化鈉和氟化氫對粗硼進行處理，得到了純度為95~98%的棕色無定形硼。

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