Türkiye’nin Geleceği : BOR Madeni

Mucize Element Bor

Bor Elementi 1800’lü yılların başında Fransız kimyacı Gay-Lussac, Louis Thenard ve bağımsız İngiliz kimyacı Davy tarafından keşfedilmiştir. Bu keşfin ardından 19. yy’dan günümüze kadar bor elementi ile ilgili yapılan çalışmalar farklı zamanlarda Kimya Nobel Ödülü’ne layık görülmüştür. Bunlardan ilki 1976 yılı Kimya Nobel Ödülü’ne layık görülen Amerikalı kimyager William N. Lipscomb ‘ın çalışmasıdır. Ardından ise 1979 yılında bir diğer Amerikalı kimyager Herbert Charles Brown ve Georg Wittig’in organoboranlar ile ilgili yaptığı çalışma ile Kimya Nobel Ödülü’nü kazanmıştır.

Bor elementi sahip olduğu kimyasal ve fiziksel özellikleri sayesinde mucize bir element olarak nitelendirilmektedir. Periyodik tabloda IIIA grubunda, B11 ve B10 gibi doğada önemli izotopları bulunan ve atom numarası 5 olan bor elementi diğer birçok elemente göre daha küçük atom boyutuna sahiptir. Sahip olduğu bu özellik bor elementini diğer metalloid elementler arasında çok daha önemli ve etkin kılar.

Bor Elementinin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Atom Numarası	5
Değerliliği	3
Atom Çapı (A°)	1,74
Molar Hacim(m3)	4,39
Yoğunluk(kg.m3)	2,46
Ergime Noktası (°K)	2.349
Kaynama Noktası (°K)	4.200
Mohs Sertlik Değeri	∼9,5
İzotopları	B10(%19),B11(%81)

Dünya Bor Rezervi, Mineralleri ve Bileşikleri

Dünya Bor Madeni rezervinin yaklaşık % 73’ü ülkemizde yer alır. Ülkemizde yer alan bu zengin bor yatakları, yoğun olarak Balıkesir, Bursa, Eskişehir ve Kütahya’da bölgesindedir. Kalan %27’lik kısım ise ABD, Kuzey Amerika ve Asya’dadır. Günümüzde bu yataklardan çıkan ve ticari olarak büyük öneme sahip olan bor mineralleri büyük ölçüde Sodyum Borat Minerali(Tinkal), Kalsiyum-Sodyum Borat Minerali(Üleksit) ve Kalsiyum Borat Minerali (Kolemanit)’dir.

Zengin bor yataklarından çıkarılan bor mineralleri farklı prosesler yardımıyla Çinko Borat, Borik Asit, Bor Trioksit, Susuz Boraks, Boraks Pentahidrat, Boraks Dekahidrat Sodyum Metaborat, Sodyum Perborat, Sodyum Pentaborat ve Disodyum Oktaborat gibi hammadde/ürünler elde edilir. Elde edilen hammadde/ürünler kullanılarak daha sonra borlu yarı mamüller üretilir. Üretilen borlu yarı mamüller; bor karbür, elementel bor, susuz boraks, magnezyum diborür vb. olarak karşımıza çıkmaktadır. Üretilen bu yarı mamül malzemeler katma değeri daha yüksek ürünlere dönüştürebilmek adına farklı alanlarda kullanılır. Örneğin, bor karbür toz malzemelerinin farklı ısıl işlem prosesleri yardımıyla bor karbür zırh plakalarına dönüştürülmesi, elementel borun hepimizin günlük yaşamında kullandığı araçlarda hava yastıklarında kullanılması, bor izotoplarının sağlık sektöründe ve nükleer alanda aktif olarak kullanılması, susuz boraksın evlerimizde kullandığımız borcamın üretilmesinde kullanılması ve magnezyum diborür tozları kullanılarak süperiletkenler yapılmasıyla yeni nesil MR görüntüleme sistemlerinin geliştirilmesinden bahsedilebilir.

Bor Elementinin Uygulama Alanları

Bor elementinin endüstriyel ölçekte 250’den fazla uygulama alanı vardır. Bu alanları kabaca kategorize edecek olursak; Tarım, Kimya, Malzeme, İnşaat, Nükleer Enerji, Askeri Teknolojiler ve Sağlık’tır.

Tarım

Tarım alanında bor kullanımı bitkiler için oldukça faydalı mikro besleyici bir madde olarak karşımıza çıkar. Tarımda doğru şekilde bor kullanımı bitkilerin köklerini güçlendirir ve ürün kalitenizi artırır.

Kimya

Kimya alanında bor kullanımı oldukça geniş bir yelpazeye sahiptir. Bunun sebebi yapmış olduğu bor bileşikleridir. Kısaca örneklendirmek gerekirse; ahşap kimyasallarında koruma kimyasalı olarak kullanılan bor, ahşabın ömrünü uzatmaya ve mantar, küf, haşere vb. gibi dış etkenlere karşı ahşabı korumaya yardımcı olur.

Yanmaya dayanıklı kimyasallarda bor kullanımı ise yanma önleyici bir görev üstlenerek kumaş vb. malzemelerin yanmazlık özelliklerini iyileştirir.

Sahip olduğu fiziksel ve kimyasal özellikler sebebiyle diğer elementlerle arasındaki uyumlu ilişkileri neticesinde hidrojen depolama kimyasallarında da kullanım alanı bulan bor elementi yakın gelecekte bu konuda önemli bir pay sahibi olma potansiyeline de sahiptir.

Malzeme Bilimi

Demir-Çelik sektöründe ise borlu çelik malzemelerin üretiminde oldukça önemlidir. Bu alanda spesifik olarak öne çıkan bor içerikli katkı malzemesi ise ferrobor olarak adlandırılan Fe-B alaşımlarıdır. Ferrobor katkısı çeliklerin fiziksel ve mekanik özelliklerini geliştirir. Kattıkları bu üstün özellikler sayesinde Ford ve Volvo gibi ünlü otomotiv devleri günümüzde araç şasilerinde belirli parçalarda aktif olarak bor katkılı çelikleri kullanmaktadırlar. Ferrobor yalnızca bu alanda da değil borlu manyetik malzemelerin üretimi aşamasında da oldukça yoğun bir kullanıma sahiptir.

İnşaat

Bir diğer kategori ise inşaat sektörüdür. Bu alanda yapı malzemelerinde kullanılan bor, özellikle geleneksek ürünlerle aynı veya daha üstün özelliklere sahip hafif yapı malzemelerinin üretilmesini mümkün kılar.

Seramik sektöründe çok büyük bir kullanım alanı bulan bor elementi günlük yaşamda gördüğünüz seramik ev eşyalarında ve sır/emayede malzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini geliştirmesi sebebiyle aktif olarak kullanılır.

Nükleer Enerji

Nükleer enerji uygulamalarında ise bor elementinin sahip olduğu B10 izotopu, nükleer tepkimelerde ve radyasyon kontrolünde kullanılır.

Askeri Teknolojiler

Askeri teknolojilerde borun kullanımı ise neredeyse tüm alanlara yayılmıştır. Personel zırhlarından yapısal zırhlara(kara araçları vb.) kadar birçok yerde aktif olarak kullanılan bor elementi optik ve lazer sistemlerde de efektif bir şekilde yer almaktadır.

Sağlık

Sağlık sektöründe son yıllarda radyo terapi uygulamalarında B10 izotopunun kullanımı üzerine yapılan çalışmalar artmıştır. Bu sayede ilerleyen süreçte kanser tedavisinde bor kullanımı ile ilgili yeni gelişmeler gerçekleşmesi muhtemeldir. Bunun yanında temizlik ürünlerinde deterjan, sıvı sabun, dezenfektan vb. alanlarda oldukça yoğun kullanılmaktadır. Ek olarak ise, kemik kırıklarının daha çabuk iyileşmesi gibi amaçlarla kullanılan gıda takviyesi ürünlerinde halihazırda aktif olarak bor kimyasalları kullanılmaktadır.