ทุกครั้งที่คุณดูกีฬาบนทีวีจอแบน หรือส่งข้อความโดยการแตะหน้าจอสมาร์ทโฟนของคุณ ให้ขอบคุณฮีโร่ผู้ไม่มีใครรู้จักของตารางธาตุ: โบรอน โบรอน ซึ่งมักเรียกผิดๆ ว่าธาตุ “น่าเบื่อ” มีบทบาทที่หลากหลายในชีวิตของเรา เป็นส่วนประกอบหลักในแก้วโบโรซิลิเกต ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนและสารเคมี และความสามารถในการทนต่อแรงกระแทก ซึ่งหมายความว่าเครื่องครัวแก้วสามารถเข้าเตาอบร้อนได้โดยตรงจากช่องแช่แข็ง และอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ
เช่น บีกเกอร์และหลอดทดลองสามารถทนต่อการกัดกร่อนได้
แม่เหล็กนีโอไดเมียมซึ่งโบรอนมีบทบาทในการก่อตัวของโครงสร้างผลึกและคงความเป็นแม่เหล็กไว้ เป็นหนึ่งในแม่เหล็กถาวรที่แข็งแกร่งที่สุดที่มีจำหน่ายในท้องตลาด โบรอนยังใช้ในการเตรียมผงซักฟอก สารละลายบัฟเฟอร์ ยาฆ่าแมลง ฉนวน และอุปกรณ์กึ่งตัวนำ
ดินของออสเตรเลียอาจขาดโบรอนได้และปุ๋ยที่มีโบรอนจะถูกนำมาใช้เพื่อช่วยในการเจริญเติบโตของรากและการออกดอก แม้ว่าฉันจะค้นคว้าเกี่ยวกับเคมีของโบรอนสำหรับการแปลงพลังงานและการเก็บรักษา ธาตุนี้มีประวัติอันยาวนานพร้อมการใช้งานจริงมากมาย
อะไรทำให้โบรอนมีความพิเศษ?
เนื่องจากความว่องไวในการทำปฏิกิริยา โบรอนจึงมีอยู่ตามธรรมชาติร่วมกับธาตุอื่นๆ เท่านั้น จึงเกิดเป็นกรดบอริกและเกลืออนินทรีย์ที่เรียกว่าบอเรต
เหตุผลสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้โบรอนมีความหลากหลายคือธรรมชาติที่ขาดอิเล็กตรอน ซึ่งหมายความว่าโบรอนมีแนวโน้มที่จะรับอิเล็กตรอนจากธาตุอื่นๆ และสร้างสารประกอบที่น่าสนใจมากมายได้อย่างง่ายดายทั้งจากโลหะและอโลหะ
ตัวอย่างเช่น บอไรด์โลหะ สารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่างโลหะ (M) และโบรอน (B) เช่น รีเนียมไดโบไรด์ มีความแข็งสูงเนื่องจากมีพันธะ BB และ MB มากมาย นอกจากนี้ยังมีโบรอนคาร์ไบด์ซึ่งเป็นเซรามิกที่แข็งและเบามากซึ่งใช้ในเสื้อเกราะกันกระสุนและเกราะรถถัง
โบรอน-10 (10B) ซึ่ง เป็นไอโซโทปเสถียรที่สามารถแยกได้โดยการกลั่นสารประกอบโบรอนที่ระเหยได้อย่างกว้างขวาง นำไปสู่การบำบัดด้วยโบรอนนิวตรอนจับยึด (BNCT) ที่ใช้รักษาเนื้องอกมะเร็งที่แพร่กระจายเฉพาะที่ เช่น มะเร็งศีรษะและคอที่กลับเป็นซ้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รางวัลโนเบลสาขาเคมีได้รับรางวัลอย่างน้อย สามครั้งสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในสาขาเคมีโบรอน
การมีส่วนร่วมล่าสุดอย่างหนึ่งคือปฏิกิริยา “Suzuki Coupling”
ในปี 2010 ซึ่งปฏิวัติการสังเคราะห์ทางเคมีและสนับสนุนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ เช่น จอแสดงผลเปล่งแสงแบบออแกนิค (OLED) ซึ่งสามารถใช้กับทีวีสีบาง ๆ ได้
โบรอนกับคาร์บอน
โบรอนและคาร์บอนเป็นธาตุใกล้เคียงกันในตารางธาตุและมีความคล้ายคลึงกันในหลายๆ ด้าน อย่างไรก็ตามคาร์บอนมีความสุขกับการประชาสัมพันธ์มากขึ้น เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการให้ความสนใจอย่างมากกับกราฟีนซึ่งเป็นชั้นอะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอม ซึ่งมีศักยภาพในการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงมากมาย
เช่นเดียวกับไฮโดรคาร์บอน โบรอนก่อตัวเป็นชุดของโบรอนที่เป็นกลางซึ่งครั้งหนึ่งเคยได้รับการศึกษาว่าเป็นเชื้อเพลิงจรวด เนื่องจากโบรอนผลิตพลังงานจำนวนมหาศาลเมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจน แต่มักเป็นพิษและยากเกินกว่าจะควบคุมได้
ธาตุโบรอนมีอยู่ใน 16 ธาตุที่รู้จักกันในชื่อ “allotropes” ซึ่งเป็นรูปแบบต่างๆ กันของธาตุชนิดเดียวกัน คาร์บอนมีอยู่ 2 ชนิดคือ เพชรและกราไฟต์
ความยากลำบากในการควบคุมการก่อตัวของโบรอน allotropes ที่ต้องการทำให้การวิจัยช้าลง ในทางตรงกันข้าม วัสดุคาร์บอนสามารถเตรียมและศึกษาได้ง่าย
บทบาทสำคัญในการแปลงและกักเก็บพลังงาน
เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นที่ได้เห็นนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกปลีกตัวอยู่ในห้องแล็บ ค้นหาวิธีใหม่ๆ ในการใช้องค์ประกอบเล็กๆ ที่กล้าหาญนี้
นักวิจัยบางคนกำลังตรวจสอบว่าเราสามารถรับพลังงานจากโบรอนโดยใช้การหลอมเหลวแบบแอนนิวทรอนิกส์หรือไม่ ซึ่งเป็นรูปแบบของพลังงานฟิวชันที่ปล่อยนิวตรอนออกมาในปริมาณเล็กน้อย
สารประกอบที่มีโบรอน ไนโตรเจน และไฮโดรเจนสามารถกักเก็บและถ่ายเทไฮโดรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากไฮโดรเจนเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมในการกักเก็บพลังงานที่ผลิตโดยฟาร์มกังหันลมและโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
ในทางกลับกัน โซเดียมไดฟลูออโร (ออกซาลาโต) บอเรตสามารถมีประสิทธิภาพดีกว่าสารประกอบเชิงพาณิชย์บางชนิดในฐานะเกลืออิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่เกิดขึ้นใหม่ ซึ่งอาจเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่
โรงผลิตน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์และโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บางแห่งใช้ท่อกักเก็บบอโรซิลิเกตเพื่อควบคุมการแผ่รังสีที่สะท้อนจากกระจก จึงสามารถขับเคลื่อนกังหันไอน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เรายังได้เห็นมาตรฐานอาคารที่เข้มงวดมากขึ้นในด้านการอนุรักษ์ความร้อน การส่งเสริมการใช้บอเรตสำหรับฉนวนใยแก้ว
Credit : เว็บสล็อต
