The nitrid boru Je to anorganická pevná látka vytvořená spojením atomu boru (B) s atomem dusíku (N). Jeho chemický vzorec je BN. Je to bílá pevná látka, která je vysoce odolná vůči vysokým teplotám a je dobrým vodičem tepla. Používá se například k výrobě laboratorních kelímků.
Nitrid boritý (BN) je odolný vůči mnoha kyselinám, má však určitou slabost vůči napadení kyselinou fluorovodíkovou a roztavenými zásadami. Je to dobrý izolátor elektřiny.
Získává se v různých krystalických strukturách, z nichž nejdůležitější jsou šestihranné a kubické. Šestihranná struktura připomíná grafit a je kluzká, a proto se používá jako mazivo.
Kubická struktura je téměř stejně tvrdá jako diamant a používá se k výrobě řezných nástrojů a ke zlepšení houževnatosti jiných materiálů.
Nitrid boritý může vyrábět mikroskopické (extrémně tenké) zkumavky zvané nanotrubičky, které mají lékařské aplikace, jako je transport v těle a uvolňování léků proti rakovinovým nádorům..
Rejstřík článků
Nitrid boru (BN) je sloučenina, kde jsou atomy boru a dusíku kovalentně vázány trojnou vazbou.
V pevné fázi je BN tvořen stejným počtem atomů boru a dusíku ve formě šestičlenných kruhů..
BN existuje ve čtyřech krystalických formách: šestihranný (h-BN) podobný grafitu, kubický (c-BN) podobný diamantu, kosodélník (r-BN) a wurtzit (w-BN).
Struktura h-BN je podobná struktuře grafitu, to znamená, že má roviny šestihranných kruhů, které mají střídavé atomy boru a dusíku..
Mezi rovinami h-BN je velká vzdálenost, což naznačuje, že jsou spojeny pouze van der Waalsovými silami, což jsou velmi slabé přitažlivé síly a letadla se mohou snadno klouzat přes sebe..
Z tohoto důvodu je h-BN na dotek nemastný..
Struktura kubických BN c-BN je podobná diamantu.
Nitrid boru
Mastná bílá pevná nebo kluzká na dotek.
24,82 g / mol
Sublimuje při přibližně 3000 ° C.
Hex BN = 2,25 g / cm3
Kubický BN = 3,47 g / cm3
Mírně rozpustný v horkém alkoholu.
Díky silné vazbě mezi dusíkem a borem (trojná vazba) má nitrid boru vysokou odolnost proti chemickému působení a je velmi stabilní.
Je nerozpustný v kyselinách, jako je kyselina chlorovodíková HCl, kyselina dusičná HNO3 a kyselina sírová HdvaSW4. Je však rozpustný v roztavených zásadách, jako je hydroxid lithný LiOH, hydroxid draselný KOH a hydroxid sodný NaOH.
Nereaguje s většinou kovů, skel nebo solí. Někdy reaguje s kyselinou fosforečnou H3PO4. Může odolat oxidaci při vysokých teplotách. BN je stabilní na vzduchu, ale je pomalu hydrolyzován vodou.
BN je napaden plynným fluorem Fdva a kyselinou fluorovodíkovou HF.
Má vysokou tepelnou vodivost, vysokou tepelnou stabilitu a vysoký elektrický odpor, to znamená, že je dobrým izolátorem elektřiny. Má velkou plochu.
H-BN (šestihranný BN) je na dotek nemastná pevná látka, podobně jako grafit.
Při zahřívání h-BN při zvýšené teplotě a tlaku se převádí na kubickou formu c-BN, která je extrémně tvrdá. Podle některých zdrojů je schopen diamant poškrábat.
Materiály na bázi BN mají schopnost absorbovat anorganické kontaminující látky (například ionty těžkých kovů) a organické kontaminující látky (jako jsou barviva a molekuly léčiv)..
Sorpce znamená, že s nimi interaguje a může je adsorbovat nebo absorbovat.
H-BN prášek se připravuje reakcí mezi oxidem boritým BdvaNEBO3 nebo kyselina boritá H3BO3 s NH amoniakem3 nebo s močovinou NHdva(CO) NHdva v atmosféře dusíku Ndva.
BN lze také získat reakcí boru s amoniakem při velmi vysoké teplotě..
Další způsob přípravy je z diboranu B.dvaH6 a NH amoniak3 s použitím inertního plynu a vysokých teplot (600-1080 ° C):
BdvaH6 + 2 NH3 → 2 BN + 6 Hdva
H-BN (hexagonální nitrid boru) má na základě svých vlastností řadu důležitých aplikací:
-Jako pevné mazivo
-Jako přísada do kosmetiky
-Ve vysokoteplotních elektrických izolátorech
-V kelímcích a reakčních nádobách
-Ve formách a odpařovacích nádobách
-Pro skladování vodíku
-Při katalýze
-Adsorbovat znečišťující látky z odpadních vod
Používá se kubický nitrid boru (c-BN), který má téměř stejnou tvrdost jako diamant:
-V řezných nástrojích pro obrábění tvrdých železných materiálů, jako jsou tvrdé slitiny oceli, litiny a nástrojové oceli
-Zlepšit tvrdost a odolnost proti opotřebení jiných tvrdých materiálů, jako je určitá keramika pro řezné nástroje.
Jsou velmi užitečné v technologii polovodičových součástek, které jsou součástí elektronických zařízení. Slouží například:
-Výroba plochých diod; diody jsou zařízení, která umožňují cirkulaci elektřiny pouze v jednom směru
-V kov-izolátor-polovodičové paměťové diody, jako je Al-BN-SiOdva-Ano
-V integrovaných obvodech jako omezovač napětí
-Pro zvýšení tvrdosti určitých materiálů
-Chrání některé materiály před oxidací
-Zvýšit chemickou stabilitu a elektrickou izolaci mnoha typů zařízení
-V tenkovrstvých kondenzátorech
Nanotrubice jsou struktury, které jsou na molekulární úrovni ve tvaru trubek. Jsou to zkumavky, které jsou tak malé, že je lze vidět pouze pomocí speciálních mikroskopů.
Zde jsou některé z charakteristik BN nanotrubiček:
-Mají vysokou hydrofobnost, to znamená, že odpuzují vodu
-Mají vysokou odolnost proti oxidaci a teplu (odolávají oxidaci do 1000 ° C)
-Vykazují vysokou kapacitu skladování vodíku
-Absorbujte záření
-Jsou velmi dobrými izolátory elektřiny
-Mají vysokou tepelnou vodivost
-Jejich vynikající odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách znamená, že je lze použít ke zvýšení oxidační stability povrchů..
-Díky své hydrofobnosti je lze použít k přípravě super hydrofobních povrchů, to znamená, že nemají afinitu k vodě a voda do nich neproniká..
-BN nanotrubice zlepšují vlastnosti určitých materiálů, například se používá ke zvýšení tvrdosti a odolnosti skla proti lomu.
BN nanotrubičky byly testovány jako nosiče pro léky proti rakovině, jako je doxorubicin. Určité kompozice s těmito materiály zvyšovaly účinnost chemoterapie uvedeným léčivem..
V několika zkušenostech bylo prokázáno, že BN nanotrubice mají potenciál transportovat nové léky a správně je uvolňovat.
Bylo zkoumáno použití BN nanotrubiček v polymerních biomateriálech za účelem zvýšení jejich tvrdosti, rychlosti degradace a trvanlivosti. Jedná se o materiály, které se používají například v ortopedických implantátech.
BN nanotrubice byly použity k výrobě nových zařízení pro detekci vlhkosti, oxidu uhličitého, COdva a pro klinické diagnózy. Tyto senzory prokázaly rychlou odezvu a krátkou dobu zotavení..
Existují určité obavy ohledně možných toxických účinků BN nanotrubiček. O jejich cytotoxicitě neexistuje jasná shoda, protože některé studie naznačují, že jsou pro buňky toxické, zatímco jiné naznačují opak..
Důvodem je jeho hydrofobicita nebo nerozpustnost ve vodě, protože ztěžuje provádění studií na biologických materiálech..
Někteří vědci potáhli povrch BN nanotrubiček jinými sloučeninami, které podporují jejich rozpustnost ve vodě, ale to zvýšilo nejistotu zkušeností.
Ačkoli většina studií naznačuje, že jeho úroveň toxicity je nízká, odhaduje se, že by měla být provedena přesnější vyšetření.
Zatím žádné komentáře