Periodiek systeem/Boorgroep, toepassingen
Met uitzondering van nihonium hebben alle elementen uit de boorgroep talloze toepassingen, zowel in allerlei producten als tijdens het proces waarin zij gemaakt worden.
Boor
[bewerken]In de laatste decades heeft boor een groot aantal toepassingen gekregen, en het aantal groeit nog steeds. Een relatief nieuwe is het gebruik in glasvezelkabels.[1] De groei van de markt voor Boriumsilicaatglas wordt gedreven door de speciale eigenschappen van dit glas. Een heel belangrijke daarin is de zeer kleine thermische uitzetting in vergelijking tot gewoon glas. Een andere commercieel groeiende toepassing is in de keramiek. Verschillende boorverbindingen, met name de oxides, worden nu aangetroffen in potten, vazen, borden, en keramische pannenhandgrepen. Die laatste toepassing hangt samen met het prima isolerende vermogen van deze verbindingen.
Als borax komt boor voor in verschillende bleekpoeders en tandpasta. Ook de hardheid van boor en zij verbindingen kan een reden van toepassing zijn. Een klein deel, ongeveer 5%, van het gewonnen boor wordt toegepast in de landbouw.[1]
Aluminium
[bewerken]Het metaal aluminium heeft talloze toepassingen in het dagelijks leven. Het wordt vaak gebruikt als constructiemateriaal, in keukengerei en pannen, bij het conserveren van voedsel en in elektrische installaties. In het laatste geval kan het dan gaan om zowel de constructie als wel in de stroomvoerende delen ervan.
Aluminium reageert vrijwel niet met bestanddelen uit voedsel waardoor het bijzonder geschikt is als verpakkingsmateriaal voor de conserven-industrie.
De grote affiniteit voor zuurstof maakt aluminium tot een sterke reductor. Fijn vereeld zuiver aluminium oxideert zeer snel in de lucht waarbij een zeer grote hoeveelheid warmte vrijkomt bij een vlamtemperatuur van 3037 °C. Bij exothermisch lassen wordt hiervan gebruik gemaakt: een mengsel van aluminium en een metaaloxide wordt in de lasnaad geplaatst waarna het aangestoken wordt. Eenmaal aangestoken is de warmte-ontwikkeling zo groot dat de reactie pas stopt als al het hele mengsel gereageerd heeft.
Aluminium is een component van veel legeringen die hun toepassing vinden in de lichte maa sterke constructies die nodig zijn in de luchtvaartindustrie.Auto's bevatten soms ook aluminium in hun chasis of opbouw. Minder gebruikelijk zijn toepassingen als decoratie of i n de bouw van sommige gitaren.[2][3]
Gallium
[bewerken]
De toepassingen van galium en zijn verbindingen begint eigenlijk pas rond het jaar 2000. Sindsdien vindt galliumarsenide toepassingen in halfgeleiders, versterkers, in zonnecellen {bijvoorbeeld in satelieten). Legeringen van gallium worden vooral toegepast in de tandheelkunde. Ammoniumgalliumchloride wordt in de aansluitingen van transistors gebruikt.[4] Een belangrijke toepassing van gallium is die in ledverlichting. Als element wordt het gebruikt om halfgeleiders te doteren. Een speciale eigenschap van gallium is zijn vermogen om glas en porcelein "nat" te maken: dat wil zeggen dat het gebruikt kan worden voor spiegels. De laatste eigenschap waarvoor gallium toegepast wordt is zijn verlagende effect op het smeltpunt van legeringen.
Indium
[bewerken]DE toepassingen van indium kunnen in vier groepen verdeeld worden:[5]
- Het grootste deel, ongeveer 70%, van de productie wordt gebruikt als coating, meestal in de vorm van indiumtinoxide (ITO).
- Ongeveer 12% vindt toepassingen als legering of soldeer.
- Een even groot gedeelte wordt gebruikt in elektrische componenten en halfgeleiders.
- De laatste 6% gaat op aan een aantal kleinere toepassingen.
Indium kan voorkomen in de plateerlaag op voorwerpen, in kogellagers, display's, fosforescerende stoffen en de regelstaven van kernreactoren. Het al eerder genoemde indiumtinoxide komt voor in glascoatings, zonnepanelen, straatverlichting, een groot aantal verschillende typen beeldschermen, natriumlampen, voorruiten van auto's en kathodestraalbuizen. Met dit grote aantal toepassingen is ITO de belangrijkste indiumverbinding.[6]
Thallium
[bewerken]Thallium wordt van de elementen in de boorgroep het meest in zijn element-vorm gebruikt. Vooral het lage smeltpunt speelt daarbij een rol: laag smeltend glas, kwiklegeringen voor lage temperatuur glasthermometers, schakelaars, foto-elektrische cellen en de synthese van thalliumzouten. Het gebruik in halfgeleiders wordt onderzocht. In de organische synthese speelt het een rol als katalysator. Uitgangspunt voor de bereiding van veel thalliumverbindingen is thallium(I)hydroxide. thallium(I)sulfaat vindt toepassing in optische systemen, maar wordt ook gebruikt in de bestrijding van plaagdieren. In een aantal Europese landen en de Verenigde Staten mag de stof niet meer gebruikt worden in verband met de ook voor mensen hoge giftigheid. In andere landen is de markt voor deze verbinding juist groeiend.[7]
Bronnen
[bewerken]- ↑ Deze paragraaf is een vertaling van de tekst in het lemma Boron group op de Engelse Wikipedia, paragraaf "Applications" zoals deze op 2 november 2023 aanwezig was.
Verwijzingen in de tekst
[bewerken]- ↑ 1,0 1,1 (2003) Group 13 chemistry III: industrial applications Uitgever: Springer-Verlag ISBN 3-540-44105-0
- ↑ J. W. Gregory: (2004) the elements of economic geology p. 152 Uitgever: Taylor & Francis
- ↑ K. K. Chatterjee: (2007) Uses Of Metals And Metallic Minerals p. 9 Uitgever: New Age International ISBN 978-81-224-2040-1
- ↑ Harry Chandler: (1998) Metallurgy for the non-metallurgist p. 59 Uitgever: ASM International ISBN 0-87170-652-0
- ↑ (2007) Minerals Yearbook: Metals And Minerals; 2005 Uitgever: US Government Printing Office ISBN 978-1-4113-1980-6
- ↑ (2002) Indium: geology, mineralogy, and economics p. 169 Uitgever: Springer-Verlag ISBN 3-540-43135-7
- ↑ Jeanne Mager: (1998) Encyclopaedia of Occupational Health and Safety p. section 63.40 Uitgever: International Labor Organization Publications ISBN 978-92-2-109816-4