bor kullanım alanları

Bor Kullanım Alanları

Photo by Gültekin Kavuşann

Borun Kullanım Alanları

Üretilen bor minerallerinin % 10'a yakın bir bölümü doğrudan mineral olarak tüketilirken, geriye kalan %90 oranındaki kısmı bor cevherlerinden üretilen bor ürünleri elde etmek için kullanılmaktadır. Dünyada bor tüketimi yüksek olmasına karşın tüketim alanları ülkelere göre çarpıçı şekilde sektörel bazda değişim göstermektedir.

A.B.D'de ana tüketim sektörü izolasyon ve cam sanayi iken avrupa ülkelerinde ise sabun ve deterjan sektörü, Japonya'da fiberglas ve tekstil sektörüdür.

Bor cevherlerinin tüketim alanlarındaki kullanım şekilleri için ilgili sektöre bakınız:

Cam ve Seramik Sanayi

Tabby

Yanmayı Önleyici Maddeler

Tabby

Sabun ve Deterjan Sanayi

Young

Metalurji

Female (sterilized)

Tarım

Young

Nükleer ve diğer Sektörler

Female (sterilized)

Cam ve Seramik Sanayiinde bor

CAM ELYAFI ÜRETİMİ

Ergimiş cama % 7 bor oksit verecek şekilde bor pentahidrat veya üleksit-probertit katılmaktadır. Maliyetine bağlı olarak sulu veya susuz tipleri kullanmakta, bazan borik asitten yararlanılmaktadır. Kullanılan bor oksitin % 24'ü A.B.D.'de, % 14'ü B.Avrupa'da yalıtıcı cam elyafı imalinde tüketilmektedir. İstenen yalıtkanlık derecesine göre çeşitli spesifikasyonlar tanımlanır. Binalarda asbestin yerine ısı ve ses yalıtımında kullanılmaktadır.

Cam Elyafları, kullanıldığı malzemelerde sertlik ve dayanıklılık kazandırmakta, ayrıca malzemeninde hafif olmasını sağlamaktadır.Bu nedenle plastiklerde, lastiklerde, sinai elyaflarda, otomotiv, uçak ve diğer sanayi sektörlerinde çelik ve diğer metallerin yerine, spor malzemelerinde kullanılmaktadır. İngiltere'de oto başına 70-75 kg cam yünü tüketilmektedir. Bu gibi ürünlerde rafine kolemanit tercih edilmektedir.

Fiberoptik sanayiinde,liflere %6 borik asit ihtiva etmektedir. Philips'in Hollanda'daki fabrikasında bu lifler üretilmektedir.Optik cam elyafi ışık fotonlarının etkin biçimde transferlerini sağladığından günümüzde telekomünikasyonda tercih edilmekte olup kablo yerine kullanılmaktadır. Örneğin, Ankara-Çankaya ilçesinde Türk Telekom tarafından kullanılmıştır.

BORCAM YAPIMINDA

Genellikle cama boraks, kolemanit, borik asit halinde karma olarak ilave edilerek bor cam elde edilir. Otolar, fırınlar, çamaşır makinası, vb makinalarda bu tür camlar tercih edilir. ABD'de bu tür cam imal eden 100'e yakın firma vardır.

EMAYE ve SERAMİK SIRI YAPIMINDA

Emayelerin vizkozitesini ve doygunlaşma ısısını azaltan borik oksit %20'ye kadar kullanılmaktadır. Sulu boraks ve bazı hallerde borik asit veya susuz boraks da kullanılır. Mutfak aletleri, banyolar, kimya sanayii teçhizatı, su tankları, silahlar, vb alanlarda da emaye kaplama kullanılır.

Seramiğin çizilmeye karşı dayanıklı kılan bor %3-24 oranında kolemanit halinde sırlara katılmaktadır. Avrupanın en önde gelen seramik üreticisi olan Türkiye seramiklerinde,İngiltere, İtalya ve İspanya'da kaolenden mamul eşyaları sırla kaplanır. Tuğlalara da bu sırdan sürülmektedir.

Yanmayı Önleyici Madde olarak bor

Bor kendisinin oksit olması, ergime ısısının 2300 oC olması nedeniyle yanmaya karşı oldukça dayanıklıdır. Bu özelliğinden dolayı yanmayı önleyici madde olarak kullanılır veya bu özellikteki maddelerin içerisine değişik oranlarda katılır.

Özellikle, çinko borat, boraks, amonyum florborat ürünleri olan yangın önleyiciler antimuan trioksit ile birlikte kullanılmakta olup dumanın emilme hızını uzattığı, kor halindeki ateşi çabuk bastırdığı için daha üstün bir mamuldür. Ancak maliyetleri,(Alümina trihidrat, magnezyum hidroksit) bileşimli olan yangın önleyicilere nazaran daha yüksektir.

Çinko ve baryum boratlar aşağidaki ticari isimler altında satılmaktadır.

ÜRÜN ÜRETİCİ FİRMA
Baryum fletaborat Barlocher
Busan-M-ll Buckman Labs.
Firebrake 2B US Borax
Baroflame Humphrey Chermical Co.
X-Fire Pearsuit Chemical Co.
2B Humprey Chemical Co.
Zinc Borate Atomergic Chemetals
Ca- ve Zn- Borate Joseph Stroey

Sabun ve Deterjan Endüstrisinde bor

Temizleyici maddeler klorinli veya peroksitli bileşiklerdir. Deterjanların ağırlığının % 20-25'i sodyum perborattır. En önemli rakip mallar sodyum hidroksit, sodyum hipoklorit ve hidrojen peroksittir. Bulaşıktan çok çamaşırda tercih edilmektedir. Perborat ürününün % 90'i deterjan imalatında kullanılmaktadır.

Ancak bilinçsiz ve aşırı deterjan kullanımı nedeniyle, atık suların içerisindeki bor oranı yükseldiğinden çevre kirlenmesine sebep olduğu bilinmektedir. Bor antiseptik olması nedeniyle zaten bu yüzde tıp alanında da kullanılmaktadır. Akarsularda, barajlardaki bor zenginleşmesi ile canlıların kitlesel ölümleri günümüzde yoğun bir şekilde tartışılmaktadır.

Özellikle balıklarda MANKAFA hastalığı olarak bilinen bir hastalığın bordan kaynaklandığı bilinmektedir.

ETİBOR tarafından ülkemizde ETİMATİK adı altında deterjan üretilmektedir.

Metalurjide bor

Kolemanit ve borik asit en çok kullanılan ürünlerdir. Çelik alaşımda kullanılan bor bileşiği ferroboron veya sulandırılmış bor alaşımıdır. Ferroboron, borat konsantresinin alüminotermik redüklenmesi ile elde edilir. Yüksek borlu (%5 B2O3) çelikler nükleer reaktörlerde kullanılır ve nötron emilmesini sağlayan önemli bir alaşımdır. Borlu çelikler enerji tasarrufu sağlar.

Yeni geliştirilen bazı borlu çelikler mekanik basınca karşı dayanımları nedeniyle soğuk çekme, inşaat, tarım makinaları, vinçler, yaylar, grayder bıçakları, vites dişlileri gibi yerlerde tercih edilen çelik türleridir. Alüminyum izabesinde titanyum ile birlikte borlu bileşikler kullanılır.

Diğer bir kullanım alanıda, çelik yapımında florit yerine kolemanit veya üleksittin kullanılmasıdır.

Elektro kaplama sanayinde, kaplama banyosuna borik asit veya bor florür ilave edilir.

Demir, bor, karbon ve silikon ile yapılan deneysel camsı metal üretimlerinde başarılı olunmuştur.

Transformatörlerdeki enerji kaybını 1/3'e indiren bu metaller gelecekte hızlı bir gelişme göstermektedir.

Tarım sektöründe bor

Bor tarımda gübre, herbisit, pestisit ve algisit dallarinda kullanılmaktadır. Herbisitler bitkiye kritik bir miktardan fazla verildiği zaman toksik etki gösterir. Ayrıca sulu bakır metaborat, kereste ve diğer selülozik maddelerde fungisit olarak işlev görmektedir. Bitkinin beslenmesi için az miktarda bor'a ihtiyaç vardır. Bitkilerde şekerin hücre zarından geçişini kolaylaştırdığı için büyümede etkilidir.

Topraklarında bor oranı düşük olan ülkelerde gübrelere katkı maddesi olarak toprağa %1-3 oranında bor verecek şekilde kullanılmaktadır. Bor oranı yüksek olan topraklarda ise verim düşürücü etkisi olmaktadır.

Yürkiye topraklarındaki bor içeriği, büyük bölümü volkanik olan ülkemizde yeterli derecededir.

Karınca ve hamam böceği için de etkili bir öldürücüdür.

Nükleer ve diğer sanayi Sektörlerinde bor

Tüketim miktari yönünden önemli olmamasına rağmen teknolojik ilerleme açısından büyük önemi olan bir kullanım alanıdır.

Bor mineral ve bileşikleri 10B ve 11B izotoplarını içerirler. Borun nötron emme gücü çok yüksektir. Bor izotopları nükleer reaksiyon sırasında denetim kurulmasına olanak verdiği gibi, dimetil eter, elementer bor, zenginleştirilmiş bor oksit veya asit veya ferroboron haline dönüştürüldüğünde, nükleer reaktörün kontrol çubuklarının yapımında da kullanılır. Bu çubuklar %2 bor içeren çelik/alüminyum alaşımlarıdır. 10B nükleer reaktörlerde ayrıca koruyucu kabuk olarak işe yaramaktadır. Bor karpitler Phenix reaktörlerinde koruyucu kabuk olarakta kullanılmaktadır.

Bor-304 adı verilen yeni bir paslanmaz çelik atık nükleer yakıtı taşırken, içine konulduğu kapların yapımında kullanılır. Nükleer sanayiinde borun en yakın rakibi gadolinyum ve samaryumdur.

Kaliforniya üniversitesi'ndeki 11B araştırmalarda 11B'in proton fizyonlanması sırasında radyoaktivitesiz enerji açığa çıkmıştır. Böylece temiz nükleer enerji olarak yeni bir enerji kaynağı elde edilmiştir.

Borun diğer alanlardaki kullanımlarının giderek gelişeceği yönünde genel bir eğilim olduğu herkes tarafından kabul edilmektedir. Diğer bazı kullanım alanları aşağıdadır: