El Boro es el quinto elemento de la tabla periódica de los elementos y encabeza el grupo 13. Es un metaloide con propiedades de metal y no metal y se simboliza con la letra “B”. Además, tiene número atómico 5 y su masa es de 10,811.
Si quieres conocer las características y demás detalles del Boro, continúa leyendo hasta el final…
Características del Boro
El Boro (B) se puede encontrar como ácido ortobórico, borato sódico o bórax, que es la forma más común de conseguirlo.
La colemanita o borato de calcio y la ulexita, también conocida como borato de sodio y calcio, hasta ahora no se han encontrado en forma pura en la naturaleza.
El boro elemental es capaz de formar enlaces con elementos metálicos y no metálicos para formar otros compuestos. Además, tiene propiedades semiconductoras y semimetálicas, y se ubica en el grupo 3A en la tabla periódica.
Cuando reacciona con otros compuestos, el Boro puede ser muy versátil y capaz de ceder sus electrones si el otro compuesto lo necesita, pero también aceptarlos si el otro elemento se los quiere conceder.
El boro elemental se presenta generalmente como un polvo marrón amorfo y su capacidad para conducir electricidad a temperatura ambiente es casi nula.
Pero, a temperaturas muy altas, ¡el Boro se convierte en un excelente conductor de corriente! Además, a pesar de su opacidad, es capaz de transmitir luz infrarroja.
Cuando el boro se cristaliza, adquiere una apariencia y dureza muy similar al diamante. Adicionalmente, entre los elementos químicos que se conocen hasta ahora, es el que ofrece la mayor resistencia a la tracción (entre los 1600 y los 2400 MPa).
Historia del Boro
El descubrimiento del Boro se les atribuye a los científicos químicos ingleses y franceses, a pesar de que, no fue sino hasta 1909 que se pudo obtener una muestra pura de este elemento. Sin embargo, se conoce que el borato de sodio era utilizado por los chinos en el siglo III.
En el año 300, se fabricaban en China cerámicas de esmalte y cristalería, utilizando para ello una sustancia que ellos llamaban tíncal, y que en realidad era bórax.
También, en el antiguo Egipto, para la momificación de sus difuntos, se empleaba un mineral compuesto de boratos y sales llamado natrón. Y, en la antigua Roma, se empleaban compuestos de boro para la elaboración de cristal.
Otro dato de interés, es que el alquimista persa Rhazes clasificó los minerales en 6 tipos, los cuales estaban formados por boratos.
Luego, a partir del siglo VIII, los árabes emplearon el borato de sodio para purificar y refinar el oro y la plata, algo que sin duda les dio buenos resultados.
En el año de 1808, el científico Humphry Davy aplicó electrólisis a una solución de bórax y pudo observar que en uno de los electrodos se acumulaba un precipitado negro.
Luego, calentó óxido de boro con potasio y obtuvo un polvo marrón casi negro, que era como se conocía hasta entonces al Boro.
Por otro lado, Gay-Lussac y Thénard sometieron ácido bórico en presencia de hierro a altas temperaturas para obtener Boro. Posteriormente, realizaron el experimento a la inversa y a partir de la oxidación del boro, obtuvieron el ácido bórico.
A pesar de estos resultados, ninguno de estos científicos pudo darse cuenta de que habían conseguido un nuevo elemento. No fue sino hasta 1827, que Jöns Jakob Berzelius logró identificar a esta sustancia como elemental.
Luego, en el año de 1892, un químico francés de nombre Henri Moissan, consiguió producir boro con una pureza del 98%.
Sin embargo, fue en el año de 1909, que el químico estadounidense Ezekiel Weintraub logró obtener boro en su forma pura.
Obtención del Boro
Como hemos comentado, no se puede conseguir Boro en su forma elemental en la naturaleza, por lo que la fuente de esta sustancia son los boratos que se encuentran en depósitos evaporíficos, como el bórax y en menor grado, la colemanita.
En algunas fuentes y humos volcánicos, se consiguen sasolitas y también se pueden precipitar como ácido ortobórico.
Durante el proceso de solidificación del magma silicatados, se forman minerales de Boro natural ubicados en depósitos de pegmatitas.
Algo para añadir, es que los métodos empleados antiguamente para la obtención de Boro puro, necesitaban de una reducción del óxido utilizando metales como el aluminio o el magnesio, pero la sustancia resultante siempre estaba contaminada.
Se estima que el Boro forma el 0,001% de la corteza terrestre y el número de ubicaciones de este elemento con altas concentraciones es bastante limitado, siendo los yacimientos de California, Estados Unidos, donde se encuentra la mayor cantidad de bórax.
En Argentina (específicamente en Tincalayu) y en Turquía, se encuentran importantes yacimientos de bórax, aunque este último fue descubierto hace poco.
En la región de Lardarello, Italia, se puede conseguir Sasolitas y en el Valle de la Muerte en EEUU y también en Turquía se consigue colemanita.
Propiedades del Boro
El Boro es considerado como un sólido polimorfo que puede encontrarse como polvo, siendo este de un color que va del café al negro.
Además, el Boro en forma de cristales puede presentar un tono rojizo brillante y muy duro, o con un matiz que va de un negro azabache a un plateado metálico.
Por otro lado, el Boro ose una masa atómica de 10,811 g/mol y su punto de fusión es de 2076 ⁰C. En cuanto a la densidad en estado líquido del Boro, esta es de 2,08 g/cm³ y en estado sólido cristalino y amorfo es de 20 ⁰C: 2,34 g/cm³
Adicionalmente, el punto de ebullición del Boro es de 3927 ⁰C, su punto de fusión es de 50,2 kJ/mol y tiene una dureza de ~ 9,5 en la escala de Mohs.
También, el Boro cuenta con una resistividad eléctrica de ~ 106 Ω.m a 20 ⁰C, su volumen atómico es de 4,16 cm³/mol, la electronegatividad es de 2,04 en la escala Pauling y la capacidad calórica molar es de 11.087 J/(mol·K).
En cuanto a la energía de ionización del boro, el primer nivel es de 800.6 kJ/mol, el segundo nivel es 2.427 kJ/mol y el tercer nivel es 3.659,7 kJ/mol.
Su radio atómico es de 90 mp empírico, la conductividad térmica es igual a 27,4 W/m.K, y no es soluble en agua, alcohol ni en éter, pero si en ácidos nítrico y sulfúrico.
Una de las propiedades más significativas del Boro, es que posee muchas formas físicas, a esto se le conoce con el nombre de alotropía.
Además, tiene una alta capacidad de absorber neutrones y puede reaccionar con todos los halógenos, obteniéndose los trihaluros.
Otro dato importante, es que el Boro no es afectado por el ácido nítrico a menos que sea sometido a altas temperaturas y en ese caso podría reaccionar produciendo boratos.
Por último, al reaccionar con el hidrógeno, se producen boranos que son compuestos muy inestables, explosivos y altamente tóxicos.
Aplicaciones del Boro
De los compuestos que se obtienen del Boro, uno de las más empleados es el bórax, debido a su densidad y a que es capaz de disolverse en el agua. También destacan sus características fisicoquímicas y por ello es muy empleado en diversas áreas.
Usos en la industria
El bórax se utiliza como uno de los ingredientes principales en la elaboración de detergentes, suavizantes, jabones, desinfectantes, limpiadores multiusos, limpiadores de acero y porcelana, así como quitamanchas, entre otros.
Combinado con agua, el bórax es empleado para soldar el oro y la plata en la fabricación de joyería de primera calidad.
Además, el bórax es un ingrediente indispensable en la elaboración de cerámicas, vajillas, porcelanas para pisos, fibra de vidrio, vidrio, aleaciones, y más.
En la industria metalúrgica, el uso del Boro es de vital importancia cuando se trata de elaborar metales refinados usados por las empresas constructoras y en la industria eléctrica. Además, se emplea para recubrir electrolitos en la electroquímica.
Usos en la agricultura
El Boro es un elemento que requieren las plantas para la fijación del fósforo, potasio, el nitrógeno y el calcio. Estos nutrientes permiten el sano crecimiento y desarrollo vegetal.
Por otro lado, el Boro es necesario para el transporte de azucares y energía durante el crecimiento de las plantas.
Se debe tener esencial cuidado cuando se administra dosis muy altas de fertilizantes, ya que estos, disminuyen la asimilación del Boro, especialmente cuando los niveles de concentración de este elemento son muy bajos.
El Boro en la medicina
Este compuesto ayuda a mejorar la función cerebral, por lo que se considera que el Boro “es un alimento para el cerebro”.
En ese caso, mejora la memoria a corto plazo, la atención y el control de la motricidad. Por ello, la deficiencia de este compuesto puede afectar la función cerebral.
Estudios han demostrado que el Boro actúa como regulador metabólico, sirviendo de inhibidor de las enzimas oxidoreductasas y de las serín proteasas que regulan el proceso inflamatorio normal. También se ha comprobado que puede alterar el proceso de coagulación de la sangre.
En el caso de los pacientes con tumores cerebrales, se les puede aplicar la cromoterapia con isótopos de Boro 10, lo cual tiene como finalidad la eliminación progresiva de estas formaciones tumorales. Actualmente, se está probando su efectividad en cáncer de seno, próstata y de hígado.
El Boro también mejora la densidad ósea y previene la aparición de enfermedades en los huesos, como el caso de la osteoporosis.
Se ha podido comprobar que este mineral es capaz de aumentar el grosor, el volumen y la masa de los huesos y ayuda a la absorción de la vitamina D.
Experimento o juego con el Boro
Uno de ellos, es realizar un slime con bórax para 1 sola persona o para un grupo por diversión, para un cumpleaños o eventos escolares.
Prepara una mezcla de 15gramos de borax en 1,5L de agua, y 15 gramos de bórax (3 cucharillas pequeñas). Esta cantidad de agua te dará para unos 10 slimes .
Una vez está la disolución de bórax lista, pon el plástico en el suelo y busca vasos de plásticoss, plato, cucharas y pegamento.
Vierte el contenido del pegamento en el vaso de plástico.
Rellena el bote vacío de pegamento de agua de grifo y viértelo también en el vaso.
Remueve bien, hasta que quede una mezcla homogénea.
Puedes utilizar colorantes alimenticios y también pinturas solubles de agua para niños. En este paso, puedes añadir purpurina de colores o cualquier otro accesorio para el slime.
Vierte el colorante en la mezcla de pegamento y agua, y remueve bien para que resulte un color homogéneo.
A medida que remueves el pegamento en el vaso, ve echando el agua con bórax. Remueve bien con la cucharilla…
Es el momento de sacar la masa pegajosa del vaso y a amasarla para que se seque y consigamos formar el slime.
