第二周期IIIA族非金属元素
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硼(英文:boron)是一种非金属元素,元素符号B,位于元素周期表的第二周期第ⅢA族。它的原子量为10.81,原子序数为5。在其固态形式下,晶体硼呈现为黑色,而无定型硼则为棕色。这种元素在自然界中分布极为广泛,常见于火山活动区域、盐湖、沙漠土壤以及地壳中的矿物质,在火星上也有发现。此外,硼也存在于天然矿泉水中,以及某些植物体内,如杏仁和花生等。[1][8][9][10][6][11][12][13]
硼是一种在常温下稳定的元素,可用于脱氧剂。该元素存在两种稳定同位素,即10B和11B,以及包括7B、8B、21B在内的13种不稳定同位素。硼不仅是制备硼酸和各种金属硼化物的关键成分,而且它还表现出多种同素异形体,例如无定形硼和四方相硼等。这些特性使得硼在化学材料科学以及核工业等领域具有重要的应用价值。[3][14][4][12]
硼及其衍生的化合物在多个行业中扮演着关键角色。在化工和化学产业中,它们被用作催化剂阻燃剂以及制造特定类型玻璃和陶瓷的重要原料。军事领域中,硼的一些同位素在核工业中作为控制棒材料发挥作用。生物学上,硼对植物的生长和发育至关重要,尽管它对动植物生命所需量不多,但缺乏会导致生长障碍。然而,硼及其化合物也具有毒性,过量接触可能对人体健康产生负面影响。[1][8][15][16][17][18][8]

发现简史

硼化合物自古以来在人类生活中扮演着重要角色。其发现和应用可以追溯到古埃及时期,当时人们将硼砂作为制造玻璃助熔剂。公元9世纪,阿拉伯炼金术士阿尔-拉齐撰写的书《秘密中的秘密》详细描述了一些物质,并对矿物体进行了分类。在中国古代,唐代的丹经《金华玉液大丹》中提到了“琉璃药”,《涌泉匮法》中也提到了“玻璃关”,这些都包含了硼砂。同时,硼砂还被应用在医药方面,以硼砂入药的方剂在历朝历代皆有提及。[2][19]