Boro

Boro Elemento nonmetallico duro e fragile, di simbolo B e numero atomico 5, appartenente al gruppo IIIA (o 13) della tavola periodica. Benché i composti del boro, in modo particolare il borace, siano noti fin dall’antichità, l’elemento puro venne isolato solo nel 1808 dai chimici francesi Joseph Gay-Lussac e Louis Thénard e, indipendentemente, dal chimico britannico Humphry Davy. Il boro è essenziale per la vita delle piante ed è un importante costituente delle ossa umane e, in generale, dei vertebrati; tuttavia, se assunto in alte concentrazioni può divenire tossico.

Il boro allo stato amorfo è una polvere reattiva dalla quale la forma cristallina può essere ottenuta per soluzione in alluminio fuso e successivo lento raffreddamento. Il boro fonde a 2180 °C, bolle a 3650 °C, ha densità relativa 2,35 e peso atomico 10,81.

Dal punto di vista chimico l’elemento puro è particolarmente inerte: non reagisce con l’acqua, non viene attaccato dall’acido cloridrico e dall’acido fluoridrico e, in condizioni normali di temperatura, non si ossida in presenza di aria. Al calor rosso reagisce con l’azoto formando nitruro di boro, BN, e con l’ossigeno formando ossido di boro, B₂O₃. Si combina con i metalli formando composti detti boruri.

Nonostante il boro presenti numero di ossidazione 3 e la sua posizione nella tavola periodica suggerisca una relazione con l’alluminio, esso è in realtà più simile per proprietà chimiche al carbonio e al silicio. Nei composti si comporta come un non metallo, pur essendo un buon conduttore elettrico. Il boro cristallino è simile al diamante, sia nell’aspetto sia nelle proprietà ottiche. Gli idruri di boro, detti borani, sono formalmente analoghi ai corrispondenti composti di carbonio (alcani) e di silicio (silani). Tra i composti di boro di importanza industriale si ricordano il borace di composizione Na₂B₄O₇ · 10H₂0, l’acido borico, H₃BO₃, e il carburo di boro, B₄C.

Il borace e l’acido borico hanno rappresentato per lungo tempo le fonti principali di boro; tuttavia, recentemente sono stati scoperti minerali di boro come la ulexite (NaCaB₅O₉ · 8H₂O), la colemanite (Ca₂B₆O₁₁ · 5H₂O), la kernite (Na₂B₄O₇ · 4H₂O) e la boracite (Mg₇Cl₂B₁₆O₃₀).

Il boro trova largo impiego nel campo dell’energia nucleare: a causa dell’elavata capacità di assorbire neutroni viene infatti usato sia nei rilevatori di particelle, sia come moderatore nei reattori nucleari.