Большая Советская Энциклопедия (БО)

Большая Советская Энциклопедия

Е. Л. Фейнберг.

Н. Бор.

Бор Оге

Бор (Bohr) Оге (р. 19.6.1922, Копенгаген), датский физик, член Датской АН (1955). Сын Н. Бора . Окончил университет в Копенгагене. С 1946 в Институте теоретической физики (в 1963—72 директор); работает также в Северном институте теоретической ядерной физики («Нордита»). Профессор Копенгагенского университета (с 1956). Основные труды по ядерной физике. Создал коллективную модель ядра (совместно с Б. Моттельсоном). Нобелевская премия (1975). Член Норвежской АН (1962), Шведской АН (1965), Американской академии искусств и наук (1965).

Бор (род растений сем. злаков)

Бор (Milium), род растений семейства злаков. Многолетние, реже однолетние травы с мелкими одноцветковыми колосками, собранными в раскидистые метёлки. 6 видов, распространённых в умеренном поясе Северного полушария. В СССР — 3 вида. Б. развесистый (Milium effusum) — многолетний корневищный злак с широколинейными листьями, растущий в лесах, зарослях кустарников.

Это растение охотно поедается скотом, но большого кормового значения оно не имеет, т.к. растет большей частью в незначительных количествах.

Лит.: Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР, под ред. И. В. Ларина, т. 1, М. — Л., 1950.

Бор (сосновый лес)

Бор , сосновый лес, произрастающий преимущественно на сухой песчаной почве (сосновые леса, произрастающие на избыточно влажных и сырых почвах, на сфагновых болотах, Б. не называют). В СССР Б. занимают огромные площади от тундры до южной границы ареала сосны . Типичные Б. растут на дюнных холмистых местах и плато. В них нет подлеска; в живом напочвенном покрове преобладают лишайники. Эти леса составляют группу сухих Б. — беломошников или лишайниковых и близких к ним типов леса. На пологих склонах со свежими песчаными почвами произрастают свежие Б. — брусничники, черничники, чистые зеленомошники. В их составе могут встретиться берёза, местами ель и другие породы; в подлеске — единично рябина, можжевельник и др.; в живом покрове — брусника, черника, зелёные мхи. На более богатых супесчаных и суглинистых почвах развиваются сложные Б. двух-, трёхпородного состава (сосна с елью, сосна с дубом, сосна с липой и лещиной) с развитым подлеском и хорошо выраженным покровом. Такие Б. дают много ценной деловой древесины. См. также Сосновые леса .

А. П. Шиманюк.

Равнинный бор Прииртышья.

Бор Харальд

Бор (Bohr) Харальд (22.4.1887, Копенгаген, — 22.1.1951, там же), датский математик. Брат физика Н. Бора . С 1915 профессор Высшей технической школы и с 1930 — университета в Копенгагене, работал в области теории функций и теории чисел. В связи с исследованиями дзета-функции развил теорию почти периодических функций (1923). Эта теория, превратившаяся в самостоятельную математическую дисциплину, имеет многочисленные приложения в математическом анализе, небесной механике и физике.

Соч. в рус. пер.: Почти периодические функции, М. — Л., 1934.

Лит.: Titchmarsh Е. С., Harald Bohr, «Journal of London Mathematical Society», 1953, t. 28, № 109, p. 1.

Бор (химич. элемент)

Бор (лат. Borum), В, химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 5, атомная масса 10,811; кристаллы серовато-чёрного цвета (очень чистый Б. бесцветен). Природный Б. состоит из двух стабильных изотопов: ¹⁰ B (19%) и ¹¹ B (81%). Ранее других известное соединение Б. — бура — упоминается в сочинениях алхимиков под арабским названием «бурак» и латинским Borax, откуда и произошло наименование «бор». Свободный Б. (нечистый) впервые получили французские химики Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар в 1808 нагреванием борного ангидрида B₂ O₃ с металлическим калием. Общее содержание Б. в земной коре 3•10^{– 4} % по массе. В природе Б. в свободном состоянии не обнаружен. Многие соединения Б. широко распространены, особенно в небольших концентрациях. В виде боросиликатов, боратов, бороалюмосиликатов, а также как изоморфная примесь в других минералах Б. входит в состав многих изверженных и осадочных пород. Соединения Б. найдены в нефтяных водах, морской воде, соляных озёрах, горячих источниках, в вулканических и сопочных грязях, во многих почвах. О главных природных соединениях Б., служащих для его промышленного получения, см. в ст. Бораты природные .

Физические и химические свойства. Известно несколько кристаллических модификаций Б. Для двух из них рентгеноструктурным анализом удалось полностью определить кристаллическую структуру, которая в обоих случаях оказалась весьма сложной. Атомы Б. образуют в этих структурах трёхмерный каркас подобно атомам углерода в алмазе. Этим объясняется высокая твёрдость Б. Однако строение каркаса в структурах Б. гораздо сложнее, чем в алмазе. Основной структурной единицей в кристаллах Б. служат двадцатигранники (икосаэдры), в вершинах каждого из которых находятся 12 атомов Б. (рис. , а). Икосаэдры соединяются между собой как непосредственно (рис. , б), так и посредством промежуточных атомов Б., не входящих в состав какого-либо икосаэдра (рис. , в). При таком строении оказывается, что атомы Б. в кристаллах имеют разные координационные числа: 4, 5, 6 и 5 + 2 (5 ближних «соседей» и 2 более далёких). Т. к. на внешней оболочке атома Б. находятся всего 3 электрона (электронная конфигурация 2s² 2p), на каждую присутствующую в кристаллическом Б. связь приходится существенно меньше двух электронов. В соответствии с современными представлениями, в кристаллах Б. осуществляется особый тип ковалентной связи — многоцентровая связь с дефицитом электронов. В соединениях ионного типа Б. 3-валентен. Так называемый «аморфный» Б., получаемый при восстановлении B₂ O₃ металлическим натрием или калием, имеет плотность 1,73 г/см³. Чистый кристаллический Б. имеет плотность 2,3 г/см³, температуру плавления 2075 °С, температуру кипения 3860 °С; твёрдость Б. по минералогической шкале 9, микротвёрдость 34 Гн/м² (3400 кгс/мм² ). Кристаллический Б. — полупроводник.

В обычных условиях он проводит электрический ток плохо. При нагревании до 800°С электрическая проводимость Б. увеличивается на несколько порядков, причём знак проводимости меняется (электронная — при низких температурах, дырочная — при высоких) (см. Полупроводниковые материалы ).

Химически Б. при обычных условиях довольно инертен (взаимодействует активно лишь с фтором), причём кристаллический Б. менее активен, чем аморфный. С повышением температуры активность Б. возрастает и он соединяется с кислородом, серой, галогенами. При нагревании на воздухе до 700 °С Б. горит красноватым пламенем, образуя борный ангидрид B₂ O₃ — бесцветную стекловидную массу. При нагревании выше 900 °С Б. с азотом образует бора нитрид BN, при нагревании с углём — бора карбид B₄ C, с металлами — бориды . С водородом Б. заметно не реагирует; его гидриды (бороводороды ) получают косвенным путём. При температуре красного каления Б. взаимодействует с водяным паром: 2B + 3Н₂ О = B₂ O₃ + 3H₂ . В кислотах Б. при обычной температуре не растворяется, кроме концентрированной азотной кислоты, которая окисляет его до борной кислоты H₃ BO₃ . Медленно растворяется в концентрированных растворах щелочей с образованием боратов.

Во фториде BF₃ и других галогенидах Б. связан с галогенами тремя ковалентными связями. Поскольку для завершения устойчивой 8-электронной оболочки атому Б. в галогениде BX₃ недостаёт пары электронов, молекулы галогенидов, особенно BFз, присоединяют молекулы других веществ, имеющие свободные электронные пары, например аммиака

В таких комплексных соединениях атом Б. окружен четырьмя атомами (или группами атомов), что соответствует характерному для Б. в его соединениях координационному числу 4. Важные комплексные соединения Б. — борогидриды , например Na [BH₄ ], и фтороборная, или борофтористоводородная, кислота H [BF₄ ], образующаяся из BF₃ и HF; большинство солей этой кислоты (фтороборатов) растворимы в воде (за исключением солей К, Rb, Cs). Общая особенность самого Б. и его соединений — их сходство с кремнием и его соединениями. Так, борная кислота, подобно кремниевой, обладает слабыми кислотными свойствами и растворяется в HF с образованием газообразного BF₃ (кремниевая даёт SiF₄ ). Бороводороды напоминают кремневодороды, а карбид Б. — карбид кремния, и т.д. Представляет интерес особое сходство модификаций нитрида BN с графитом или алмазом. Это связано с тем, что атомы В и N по электронной конфигурации совместно имитируют 2 атома С (у В — 3 валентных электрона, у N — 5, у двух атомов С — по 4). Эта аналогия характерна и для других соединений, содержащих одновременно Б. и азот. Так, боразан BH₃ —NH₃ подобен этану СН₃ —СН₃ , а боразен BH₂ =NH₂ и простейший боразин BHoNH подобны соответственно этилену СН₂ =СН₂ и ацетилену CHoCH. Если тримеризация ацетилена C₂ H₂ даёт бензол C₆ H₆ , то аналогичный процесс приводит от боразина BHNH к боразолу B₃ N₃ H₆ (см. также Борорганические соединения ).

Получение и применение. Элементарный Б. из природного сырья получают в несколько стадий. Разложением боратов горячей водой или серной кислотой (в зависимости от их растворимости) получают борную кислоту, а её обезвоживанием — борный ангидрид. Восстановление В₂ О₃ металлическим магнием даёт Б. в виде темно-бурого порошка; от примесей его очищают обработкой азотной и плавиковой кислотами. Очень чистый Б., необходимый в производстве полупроводников, получают из его галогенидов: восстанавливают BCl₃ водородом при 1200°С или разлагают пары BBr₃ на танталовой проволоке, раскалённой до 1500°С. Чистый Б. получают также термическим разложением бороводородов.

Б. в небольших количествах (доли %) вводят в сталь и некоторые сплавы для улучшения их механических свойств; уже присадка к стали 0,001—0,003% Б. повышает её прочность (обычно в сталь вводят Б. в виде ферробора , т. е. сплава железа с 10—20% Б.). Поверхностное насыщение стальных деталей бором (до глубины 0,1—0,5 мм ) улучшает не только механические свойства, но и стойкость стали против коррозии (см. Борирование ). Благодаря способности изотопа ¹⁰ В поглощать тепловые нейтроны, его применяют для изготовления регулирующих стержней ядерных реакторов , служащих для прекращения или замедления реакции деления. Б. в виде газообразного BF₃ используют в счётчиках нейтронов. (При взаимодействии ядер ¹⁰ В с нейтронами образуются заряженные a-частицы, которые легко регистрировать; число же a-частиц равно числу нейтронов, поступивших в счётчик: ¹⁰₅ B + ¹_{n=⁷3 Li + ⁴2 a) (см. также Нейтронные детекторы и индикаторы ). Сам Б. и его соединения — нитрид BN, карбид B4 C, фосфид ВР и др. — применяют как диэлектрики и полупроводниковые материалы. Обширное применение находят борная кислота и её соли (прежде всего бура), бориды и др. BF3 — катализатор некоторых органических реакций.}