De bornitrid Det är ett oorganiskt fast ämne bildat genom föreningen av en boratom (B) med en kväveatom (N). Dess kemiska formel är BN. Det är ett vitt fast ämne som är mycket motståndskraftigt mot höga temperaturer och är en bra värmeledare. Den används till exempel för att göra laboratoriedeglar.
Bornitrid (BN) är resistent mot många syror, men det har en viss svaghet att angripa av fluorvätesyra och av smälta baser. Det är en bra isolator av el.
Det erhålls i olika kristallstrukturer, varav de viktigaste är sexkantiga och kubiska. Den sexkantiga strukturen liknar grafit och är hal, varför den används som smörjmedel.
Den kubiska strukturen är nästan lika hård som diamant och används för att göra skärverktyg och för att förbättra segheten hos andra material.
Bornitrid kan göra mikroskopiska (extremt tunna) rör som kallas nanorör, som har medicinska tillämpningar, såsom att transportera in i kroppen och släppa läkemedel mot cancertumörer..
Artikelindex
Bornitrid (BN) är en förening där bor och kväveatomer är kovalent bundna med en trippelbindning.
I fast fas bildas BN av lika stort antal bor- och kväveatomer i form av 6-ledade ringar..
BN finns i fyra kristallina former: hexagonal (h-BN) som liknar grafit, kubisk (c-BN) som liknar diamant, rombohedral (r-BN) och wurtzit (w-BN).
Strukturen för h-BN liknar den för grafit, det vill säga den har plan av sexkantiga ringar som har alternerande bor- och kväveatomer..
Det finns ett stort avstånd mellan h-BN-planen som antyder att de endast förenas av van der Waals-krafter, som är mycket svaga attraktionskrafter och planen kan lätt glida över varandra..
Av denna anledning är h-BN okänslig vid beröring..
Strukturen hos kubisk BN c-BN liknar diamant.
Bornitrid
Fetvitt fast ämne eller hal vid beröring.
24,82 g / mol
Sublimerar vid cirka 3000 ºC.
Hex BN = 2,25 g / cm3
Kubisk BN = 3,47 g / cm3
Något löslig i het alkohol.
På grund av den starka bindningen mellan kväve och bor (trippelbindning) har bornitrid en hög motståndskraft mot kemiskt angrepp och är mycket stabil.
Det är olösligt i syror såsom saltsyra HCl, salpetersyra HNO3 och svavelsyra HtvåSW4. Men det är lösligt i smälta baser som litiumhydroxid LiOH, kaliumhydroxid KOH och natriumhydroxid NaOH.
Det reagerar inte med de flesta metaller, glas eller salter. Reagerar ibland med fosforsyra H3PO4. Det kan motstå oxidation vid höga temperaturer. BN är stabil i luft men hydrolyseras långsamt av vatten.
BN attackeras av fluorgas Ftvå och med fluorvätesyra HF.
Den har hög värmeledningsförmåga, hög termisk stabilitet och hög elektrisk resistivitet, det vill säga det är en bra isolator av el. Har en hög yta.
H-BN (sexkantig BN) är ett otydligt fastämne vid beröring, liknar grafit.
Vid uppvärmning av h-BN vid förhöjd temperatur och tryck omvandlas den till den kubiska formen c-BN som är extremt hård. Enligt vissa källor kan den skrapa diamanten.
BN-baserade material har förmågan att absorbera oorganiska föroreningar (såsom tungmetalljoner) och organiska föroreningar (såsom färgämnen och läkemedelsmolekyler)..
Sorption betyder att den interagerar med dem och kan adsorbera eller absorbera dem.
H-BN-pulver framställs genom reaktionen mellan bortrioxid BtvåELLER3 eller borsyra H3BO3 med NH-ammoniak3 eller med urea NHtvå(CO) NHtvå under kväveatmosfär Ntvå.
BN kan också erhållas genom att reagera bor med ammoniak vid en mycket hög temperatur..
Ett annat sätt att förbereda det är från diboran BtvåH6 och NH-ammoniak3 med användning av en inert gas och höga temperaturer (600-1080 ° C):
BtvåH6 + 2 NH3 → 2 BN + 6 Htvå
H-BN (sexkantig bornitrid) har en mängd viktiga tillämpningar baserat på dess egenskaper:
-Som ett fast smörjmedel
-Som tillsats för kosmetika
-I elektriska isolatorer med hög temperatur
-I deglar och reaktionskärl
-I formar och avdunstningskärl
-För lagring av vätgas
-I katalys
-Att adsorbera föroreningar från avloppsvatten
Kubisk bornitrid (c-BN) för dess hårdhet nästan lika med diamant används:
-Vid skärverktyg för bearbetning av hårda järnhaltiga material, såsom hårda legeringar av stål, gjutjärn och verktygsstål
-För att förbättra hårdheten och slitstyrkan hos andra hårda material, såsom viss keramik för skärverktyg.
De är mycket användbara i tekniken för halvledaranordningar, som är komponenter i elektronisk utrustning. De tjänar till exempel:
-Att göra platta dioder; dioder är enheter som endast tillåter el att cirkulera i en riktning
-I metall-isolator-halvledarminnesdioder, såsom Al-BN-SiOtvå-Ja
-I integrerade kretsar som spänningsbegränsare
-För att öka hårdheten hos vissa material
-För att skydda vissa material från oxidation
-För att öka kemisk stabilitet och elektrisk isolering av många typer av enheter
-I tunna filmkondensatorer
Nanorör är strukturer som på molekylär nivå är formade som rör. De är rör som är så små att de bara kan ses med speciella mikroskop.
Här är några av egenskaperna hos BN-nanorör:
-De har en hög hydrofobicitet, det vill säga de stöter bort vatten
-De har en hög motståndskraft mot oxidation och värme (de kan motstå oxidation upp till 1000 ° C)
-De uppvisar en hög vätelagringskapacitet
-Absorbera strålning
-De är mycket bra isolatorer av el
-De har hög värmeledningsförmåga
-Deras utmärkta oxidationsmotstånd vid höga temperaturer gör att de kan användas för att öka ytornas oxidationsstabilitet..
-På grund av sin hydrofobicitet kan de användas för att förbereda superhydrofoba ytor, det vill säga de har ingen affinitet för vatten och vatten tränger inte in i dem.
-BN-nanorör förbättrar egenskaperna hos vissa material, till exempel har det använts för att öka hårdheten och motståndet mot glasfrakturer.
BN-nanorör har testats som bärare för cancerläkemedel som doxorubicin. Vissa kompositioner med dessa material ökade kemoterapins effektivitet med nämnda läkemedel..
I flera upplevelser har BN-nanorör visat sig ha potential att transportera nya läkemedel och släppa dem ordentligt.
Användningen av BN-nanorör i polymera biomaterial har undersökts för att öka deras hårdhet, nedbrytningshastighet och hållbarhet. Dessa är material som används till exempel i ortopediska implantat.
BN-nanorör har använts för att bygga nya enheter för att detektera fukt, koldioxid, COtvå och för kliniska diagnoser. Dessa sensorer har visat snabb respons och kort återhämtningstid..
Det finns en viss oro över de möjliga toxiska effekterna av BN-nanorör. Det finns ingen tydlig enighet om deras cytotoxicitet, eftersom vissa studier visar att de är giftiga för celler, medan andra indikerar motsatsen..
Detta beror på dess hydrofobicitet eller olöslighet i vatten, eftersom det gör det svårt att utföra studier på biologiska material..
Vissa forskare har belagt ytan på BN-nanorör med andra föreningar som gynnar deras löslighet i vatten, men detta har ökat osäkerheten i upplevelserna.
Även om de flesta studier indikerar att dess toxicitetsnivå är låg, uppskattas det att mer exakta undersökningar bör genomföras.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.