ホウ素 5 B

　昨夜から降り出した雨は、早朝には止んでいたが、霧が立ち込めて、遠くの景色は見えない。7:00 頃から、霧がかかったままで 又 雨が降り始めた。ずーと雨は降り続き、16:00 頃 雷が鳴り、雨も激しくなった。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　ホウ(硼)素　　B (Boron)　 原子番号 5 　原子量 10.811

　ホウ素とは５つの陽子と５つの電子で構成されている原子。
核の中に陽子５つと中性子が５つのホウ素原子 ５B１０ (19.9％)と、
　　　　　　　　　　６つの中性子を持つホウ素原子 ５B１１(80.1％) の、同位体と、
３ε の中性子を持つホウ素原子 ５B８(電子捕獲→４Be８, 半減期 770ミリ秒)と
４εεεε の中性子を持つホウ素原子 ５B９(陽子排出→４Be８, 倍 α崩壊→１H１,
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　半減期 0.846482アト秒)と、
７β- の中性子を持つホウ素原子 ５B１２(β崩壊→６C１２, 半減期 20.2ミリ秒)と、
８β- の中性子を持つホウ素原子 ５B１３(β崩壊→６C１３, 半減期 17.33ミリ秒))の、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　放射性同位体がある。　　　

　ホウ素とは、第１３族・土類金属で、常温, 常圧では、黒色金属光沢をもった半導体である。　原子価は、＋３価である。　同族のアルミニウムより炭素, ケイ素に近い性質を持つ。　水や塩酸などには不溶。　硝酸には溶ける。　空気中では表面が酸化され、300℃以上熱すると六角形の平面構造のホウ素酸素チェーンを作る。　炭素と同じように、架橋還構造でフラーレンの様に立体的な、純粋な単体として、αボロンとβボロンの同素体を作る。
　酸素と反応して、酸化ホウ素(B２O３)を、フッ素と反応して、融点 －127.1℃, 沸点 －100.4℃で無色で刺激臭のある 三フッ化ホウ素(BF３)を、水素と反応して、水素化ホウ素(B２H ボラン)を作くる。　ボラン(borohydrides)は、結合が切断されると、熱エネルギーを放出して、毒性の臭気を持つ、ジボラン(B２H６), テトラボラン(B４H１０), ヘキサボラン(B６H１０), デカボラン(B１０H１４)になる。
　炎色反応は、黄緑色。　

非晶質ホウ素－転移点 1190℃→αボロン(菱面体結晶構造)－転移点 1210℃→βボロン(β斜方晶系菱面体結晶構造)－転移点(融点) 2450℃→ 液体ボロン
　★普通の非晶質ホウ素は、黒色金属光沢をもったアモルファス粉ホウ素。　
　★αボロン --- 単位格子中にホウ素原子が12個(B12)からなる、正三角形が二十個の二十面体構造(icosahedral cluster)で菱面体構造。　比重　2.54。
　★βボロン --- 単位格子中にホウ素原子が105個(B12を含むいくつかのホウ素の塊がいくつか繋がったバンド構造)含まれ、基本は、β斜方晶系菱面体結晶構造で、αボロンよりも熱力学的に安定で、ダイヤモンドに次ぐ 硬度9.3 のとても硬い黄色の半導体の性質を持つ半金属で、低温では絶縁体であるが、－262℃, 250GPaで超伝導状態になる。　比重　2.37。

　　　　融点　　2300℃
　　　　沸点　　3658℃　

　ホウ素は、地殻中に 10ppm 存在。　硼砂{Na２B４O５(OH)４・8H２O, Na２B４O７・10H２O} やウレックス石{NaCaB５O６(OH)６・5H２O}のホウ酸塩鉱石(かつて塩湖だった場所に存在)に含まれる。　酸化物, 塩化物の マグネシウムによる還元、ホウ素塩の融解塩電解によって単体を得る。　高純度のものは、臭化物を高熱タンタル上で、水素還元して得る。

　ホウ素(５B１０)は、中性子吸収断面積が大きいので中性子吸収材に使われる。
　ホウケイ酸ガラスは、パイレックスに使われる。
　ホウ酸(H３BO３)は、弱酸性の水溶液のホウ酸水(消毒用・うがい用), ホウ酸団子(ゴキブリ殺虫剤), ガラス窯業(セラミックス), 白の顔料に使われる。　
　炭化ホウ素(B４C)は、ダイヤモンドに次ぐ高い硬度を持ち、研磨剤に
　窒化ホウ素(ボラゾン)は、淡黄色の硬い立方結晶構造で坩堝に使われる。
　金属化合物(TiB２, ZrB３, CrB２)は、耐熱材として、ロケットエンジンのノズルやジェットエンジンのタービンに使われる。
　二ホウ化マグネシウム(MgB２)は、-234℃で超伝導状態になる。ニオブ三スズ(Nb３Sn)は、-255℃まで冷却しないと超伝導状態にならない。
　超伝導体は、電気抵抗がゼロになり、電線に直流電流を流すと、電流は永久に流れ続け、この電線をコイル状に巻いた電気磁石は、永久に働く超伝導磁石になる。超電導磁石は、リニアモーターカーや、MRIに使われる。
　電気が流れるとは、電子が移動することで、この移動を妨げるのが抵抗で、２個の電子が対(クーパー対)を成して移動すると、電気抵抗がゼロになる 二ホウ化マグネシウム(MgB２)では、電気はホウ素が存在している部分を流れている。

　ホウ素は、植物の必須元素の一つであり、98％は細胞壁に存在することから、細胞壁の合成、細胞膜の完全性の維持、糖の膜輸送、核酸合成、酵素の補酵素などに関係。　人では、カルシウム、マグネシウム、燐の新陳代謝に必要。脳機能、骨、筋肉、敏捷性を増加させる。　
　
　夜 遅く、雲の切れ間に 木製 が見えた。