Bor Nedir? Ne İşe Yarar? Bor Rezervleri
Bor Nedir?
Bu yazımızda bor nedir, ne işe yarar. Onu bu kadar önemli kılan nedir bu kavramları açıklayarak bor madenlerinin kullanımı ve Dünya’daki bor rezervlerini belirteceğiz. Bor elementini tanımlayarak yazımıza başlarsak; periyodik tablonun üçüncü grubun başında B simgesiyle gösterilen, atom numarası 5, atom ağırlığı 10,81, yoğunluğu 2,84 gr/cm3, ergime noktası 2300 °C ve kaynama noktası 2550 °C olan, metalle ametal arası yarı iletken özelliklere sahip bir elementtir.
Bor iki şekilde bulunur. Bunlardan birincisi kristal şekli olup parlak ve siyah renklidir. Çok sert olan bu şeklin kristal yapısı tespit edilememiştir. Ancak birbirine sıkıca bağlanmış üç boyutlu bor atomlarından meydana gelmiş gibidir. İkincisi ise daha az yoğun olan şekilsiz hali olup yeşilimsi sarı, tatsız, kokusuz bir tozdur. Genellikle doğada tek başına değil, başka elementlerle bileşikler halinde bulunur. Tabiatta yaklaşık 230 çeşit bor minerali vardır. Oksijenle bağ yapmaya yatkın olması sebebiyle pek çok değişik bor-oksijen bileşimi bulunmaktadır. Bor-oksijen bileşimlerinin genel adı borattır.
Önerilen Yazı » Antimadde Nedir? Ne İşe Yarar?
Tabiatta 230 çeşit bor minerali vardır. Bor doğada serbest olarak bulunmaz, diğer elementlerin oksitleriyle birlikte B2O3 halinde bulunur. Oksijenle bağ yapmaya yatkın olması sebebiyle pek çok değişik bor-oksijen bileşiği bulunmaktadır. Takriben 400 yıldan beri bilinen bir element olan bor’u arı halde elde edebilmek için birçok araştırıcılar üzerinde çalışmışlardır.
Borun saf elementi ilk kez 1808 yılında Fransız kimyager Joseph Gay-Lussac ve Baron Louis Thenard ve bağımsız olarak İngiliz kimyager Sir Humphry Davy tarafından hazırlanmıştır. Gay-Lussac, Thenard ve Sir Humpry Davy, elektroliz yoluyla saf bor’u elde etmişlerdir. Yer kabuğunun yapısında 0.001% oranında bulunan bor tabiatta serbest halde bulunmaz. En fazla rastlanan bor bileşikleri asit borik ve bor’un sodyum ve kalsiyum ile teşkil ettiği bileşikleridir. Bu nedenle bor endüstrisinde kullanılan çok çeşitli hammadde vardır.
Bor Ne İşe Yarar? Endüstrideki Önemi Nedir?
Çeşitli metal veya ametal elementlerle yaptığı bileşiklerin gösterdiği değişik özellikler, endüstride pek çok çeşit bor bileşiğinin kullanılmasına imkan sağlamaktadır. Bor, bileşiklerinde metal dışı bileşikler gibi davranır, ancak, farklı olarak saf bor, karbon gibi elektrik iletkenidir. Bor hidratlar silikon ve karbon bileşiklerine benzer özellikler gösterir. Kristalize bor görünüm ve optik özellikleri açısından elmasa benzemektedir ve neredeyse elmas kadar serttir.
Endüstriyel açıdan önemli bor bileşikleri arasında boraks (tinkal, sodyum kökenli bor bileşikleri) kolemanit (kalsiyum kökenli bor bileşikleri), üleksit (sodyum-kalsiyum kökenli bor bileşikleri) ana gruplaması altında kernit, probertit, szyabelit, datolit, sasolit, boraks dekahidrat, boraks pentahidrat, susuz boraks, borik asit, sodyum per borat, susuz borik asit, hidroborasit sayılabilir.
Bor madenlerinin değeri genellikle içindeki B2O3 (bor oksit) ile ölçülmekte, yüksek oranda B2O3 bileşiğine sahip olanlar daha değerli kabul edilmektedir. Bor madenleri, topraktan çıkarıldıktan (tüvenan cevher) sonra kırma, eleme, yıkama ve öğütme işlemlerini müteakip, ilgili sanayilerin kullanımına hazır hale getirilmektedir.
Önerilen Yazı » Tungsten Nedir? Kullanım Alanları, Özellikleri Nelerdir?
Bor Madeninin Kullanım Alanları Nelerdir?
Bor bileşikleri, özellikle de boraks binlerce yıldan beri kullanılmaktadır. Babillerin bor’u kıymetli eşyaların ergitilmesinde, Mısırlıların mumyalamada, Eski Yunanlıların ve Romalıların temizlikte, Mısırlıların, Mezopotamya uygarlığındaki insanların ve Arapların bazı hastalıkların tedavisinde bor’dan yararlandığı bilinmektedir.
Hafifliği, gerilmeye olan direnci ve kimyasal etkilere dayanıklılığı sebebiyle; plastiklerde, sanayi elyafı üretiminde, lastik ve kağıt endüstrisinde, tarımda, nükleer enerji santrallerinde, roket yakıtlarında da kullanılmaktadır. Camın ısıyla genleşmesini önemli ölçüde indirgediği, camı asite ve çizilmeye karşı koruduğu, titreşim, yüksek ısı ve ısı şoklarına karşı dayanıklılığı sağladığı için ısıya dayanıklı cam gereçleri ve elektronik ve uzay araştırmalarında kullanılacak üstün nitelikli camların üretiminde de önemli yeri vardır.
Bazı bor bileşikleri yüksek sertlik derecesine sahiptir. (Moh skalasına göre sertlik derecesi 9’dur. Elmasınki ise 10’dur). Bu sebeple, aşındırıcı ve ışık kıran olarak, metalleri ve süper alaşımları kesme, bileme ve cilalamada kullanılmaktadır. Bor bileşikleri tungsten karbüre göre daha yüksek kesme oranına, sürekli-ağır-iş görme kabiliyetine sahiptir ve soğutuculara ihtiyaç göstermez.
Bor ve hidratları birim ağırlık başına yanma sıcaklığı en yüksek olan elementtir (25,120 Btu/lb yanma sıcaklığına sahiptir. Hava gazının yanma sıcaklığı ise 18,500 Btu/lb’tir). Bu sebeple hava ve uzay taşıtları için yakıt olarak düşünülmektedir, ancak maliyetlerin yüksekliği ve zararlı son ürünleri ticari kullanımı engellemektedir. Dibor-hidrat (B2H6), penta bor (B5H9) and dekabor (B10H14)’un yakıt amaçlı kullanılması düşünülmüştür. Diğer taraftan, 10-hidroksi-9, 10-boroar-openatren hidrokarbon yakıtlar için çok etkin bir anti-oksidan katkı olup, sodyum bor hidrat da Amerikan Deniz Kuvvetlerinde aynı amaçla jet yakıtı olarak kullanılmaktadır. Yine, bor triklorid veya florid petrol arıtımında katalizör olarak ve bor nikel katalizörü de karbon monoksidin yakıta çevrilmesinde kullanılmaktadır.
Dünya’daki Bor Rezervleri
Türkiye bor kaynaklarında dünyada birinci durumdadır. Dünya toplam rezervinin 63%’ü Türkiye’de bulunmaktadır. Bu rakamların devletleştirmeyi müteakip Eti Holding A.Ş.’de toplanan ve yaklaşık 20,000 km2’lik imtiyazlı sahalarda 15-20 yıl öncesine ait, kısmi çalışılmış bor havzalarına ait veriler olduğu göz önünde bulundurulmalıdır. Türkiye’deki bor madenlerinin yerlerini ve miktarlarını belirleyen kapsamlı bir araştırma henüz yapılmadığından, Türkiye’nin aslında dünya rezervlerinin daha da büyük bir kısmını elinde tutuyor olabileceği düşünülmektedir. Yeni arama çalışmalarının yapılmasıyla Türkiye bor rezervlerinin iki katına bile çıkabileceği iddia edilmektedir.
Türkiye’den sonra ikinci kaynak ülke ABD olup, dünya rezervlerinin %13’ü civarında bir payı olduğu bilinmektedir. Ancak ABD, boru uzun süredir endüstrinin çeşitli alanlarında kullanmakta olduğundan, yakın gelecekte bor rezervlerinin tükenmesi tehlikesi ile karşı karşıyadır. Bu sebeple ABD, kalan bor madenlerinin bir kısmını “stratejik rezerv” ilan ederek çıkarılmasını durdurmuştur. Türkiye’deki bor madenlerinin kalitesi ABD’dekinden yüksektir. Dünya bor rezervlerinin kalan kısmı Rusya, Çin, Şili, Bolivya, Peru, Arjantin, Sırbistan’da bulunmaktadır.
Türkiye’nin bor madenlerinin rezerv ömrü 412 yıl iken, dünyanın ikinci büyük rezerv ülkesi ABD’nin bor rezervleri 76 yıllık ömre sahiptir. Dünya rezervleri ve bu rezervlerin tüketim artış hızları göz önünde bulundurulduğunda 50-80 yıl sonra ülkemiz bor yataklarının dünyadaki tek bor kaynağı olma ihtimali yüksektir.
Dünyada az sayıda bor minerali üreticisi ülke bulunmaktadır. En büyük üreticiler Türkiye (Eti Bor A.Ş.) ve ABD (Rio Tinto Borax)’dir. Bor ürünleri sanayileri ise Batı Avrupa, Kuzey Amerika ve Japonya’daki az sayıda firmada yoğunlaşmıştır. Çin buna istisna teşkil etmektedir. Çin’de çok sayıda küçük firma kısıtlı çeşitte ürün üretmektedir.
