硼和鋁的用途

---

介紹

硼和鋁的主要用途包括紡織行業和木材防腐。由於恆星的微量形成和太陽系的大爆炸，硼在地球上是一種非常罕見的化合物。硼的原子序數是5，鋁的原子序數是13。

鋁以鋁矽酸鹽的形式存在於火成岩中的雲母、長石和似長石中。水合氧化鋁是鋁土礦的主要成分，鋁主要由此產生。硼通常以硼酸的形式存在於自然界中。

什麼是硼？

硼是一種黑色、有光澤的準金屬，具有晶體結構。其化學符號為B，原子序數為5。當硼處於非晶態時，顏色會從黑色變為棕色。

硼原子包含5個質子（帶正電荷），6箇中子，5個電子。價電子參與形成共價鍵。硼礦物硼砂、碳化硼和硼酸都是透過反應形成的。

硼：結構

硼包含5個帶正電荷的質子，6箇中子構成原子核。電子圍繞原子核在電子殼層中執行。

圖1：硼的原子結構

硼的化學和物理性質取決於其電子結構的穩定性。它位於元素週期表第二週期，第十三族，p區。

硼：性質

下面將詳細討論其化學和物理性質。

• 硼的沸點為4275K，熔點為2365K。

• 其電離能為-8.298eV，原子質量為10.811u。

• 硼的電負性為2.04。

• 硼有兩個穩定的同位素：11B（19.9%）和10B（80.1%）。

• 硼的氧化速率取決於其結晶度、純度、溫度和粒徑。在適當的溫度和空氣存在下，硼會發生反應，燃燒生成三氧化二硼。

• 鹽酸和氫氟酸與晶體硼反應劇烈。硼與濃過氧化氫和硝酸反應緩慢。

硼：用途

硼的用途包括硼酸鹽、硼氮烷、硼酸等多種形式。其用途如下：

• 硼用於抑制硝酸鹽和鋁之間的反應，以及抑制醯胺的形成。

• 硼用於製造玻璃和陶瓷。

• 由硼製成的過硼酸鹽主要用作洗滌劑。

• 硼用於黃油和魚類的儲存。

• 硼用於紡織行業和木材防腐。

鋁的定義

圖2：鋁的原子結構

SM358, 公共領域, 透過Wikimedia Commons

鋁是一種銀白色金屬，原子序數為13。它廣泛存在於自然界中，但並非以金屬態存在。鋁存在於動物體內、岩石中等等。鋁的化學符號為Al，其名稱來源於拉丁語單詞“alumen”，指的是另一種形式，即鋁鉀硫酸鹽。其化學式為$\mathrm{KAl(SO_4)_2·12H_2O}$，也稱為明礬。

鋁：性質

鋁在地殼中含量豐富，約佔地殼質量的8%。與鋁最接近的兩種元素是矽和氧。鋁的性質如下：

• 鋁的原子序數為13，原子量為26.9815384。

• 鋁的沸點為2467攝氏度，密度為2.70克/立方厘米。

• 鋁的化合價為3，化學名稱為鋁。

鋁：用途

鋁的用途如下：

• 鋁用於生產箔、卷材、罐頭和其他包裝材料。

• 鋁用於製造汽車、航天器、飛機、腳踏車等車身。

• 鋁也用於製造家用電器。

• 用於製造硬幣的合金也含有鋁。

• 鋁還用於製造油漆、電線和反光表面。

結論

本文主要討論了硼和鋁。硼是一種非常稀有的元素，原子序數為5。鋁廣泛用於生產家用電器和各種工業用途。這兩種元素都具有很高的商業價值，並廣泛用於製造日常用品和工業產品。本文詳細討論了這兩種元素的性質、結構和用途。

常見問題

問1：無定形硼的主要用途是什麼？

答：無定形硼通常用於火箭燃料中，作為點火劑。此外，它還可以用於製造綠色煙火。

問2：三鹵化物是如何形成的？

答：三鹵化物是透過鹵化反應形成的。三鹵化物的形成反應如下：

$$\mathrm{2B + 3Br_2\:\rightarrow\:2BBr_3}$$

問3：製造鋁需要哪些元素？

答：鋁的製造需要用到鋁土礦和氧化鋁。另一種方法是用50%的氧化鋁和高質量的鋁土礦。