Dünyanın en büyük bor rezervlerinin Türkiye’de bulunması nedeniyle bor ve türevleri ülkemiz için büyük önem taşımaktadır. Son yıllarda bor ve bor türevlerinin farklı uygulamalarda kullanım alanlarının genişletilmesi ve katma değeri yüksek ürünlerin elde edilmesi büyük önem taşımaktadır. Bor, yerkabuğunda en bol bulunan 51. elementtir.
Borat ve bor silikat şeklinde yaklaşık 3 mg / kg konsantrasyonlarda bulunur. Erime noktası yaklaşık 2300°C’dir. Periyodik tablonun IIIA grubundaki bir elementtir ve karbon ve silisyum
elementleriyle çok yüksek, oksijenle ise çok yüksek afiniteye sahiptir.
Yerkabuğunun, sırasıyla %19.10 - 20.31 ve %79.69-80.90 izotop bolluğuna sahip, 10B
ve 11B olmak üzere iki kararlı izotopu vardır. Kabuktaki bor izotoplarının bolluğu bölgeden bölgeye değişir.
Örneğin, bilinen bor yataklarında 10B’nin bolluğu Kaliforniya-ABD’de düşük, Türkiye’de ise yüksektir [1-3]. Elementel borun kimyasal özellikleri, morfolojisine ve parçacık boyutuna bağlıdır. 1 mikrondan küçük boyutlu amorf bor reaktif, bazen hızlı, kristal bor ise daha az reaktiftir.
Bor, borik asit ve diğer yan ürünleri üretmek için yüksek sıcaklıklarda su ile reaksiyona
girer. Mineral asitlerle reaksiyonlar, yoğunlaşma ve sıcaklığa bağlı olarak yavaş veya patlayıcı olabilir. Borik asit en yaygın kullanılan bor türevidir [4].
Dünyada Bor Üretimi
Dünya bor madeni üretiminin yıllara göre analizi, üretimin çoğunun iki ülkede gerçekleştiğini ortaya koymaktadır. 1970 yılında dünya üretiminin %66,4’ü Amerika Birleşik Devletleri ve %15,9’u Türkiye tarafından gerçekleştirilirken, diğer ülkelerdeki bu oran yaklaşık %17,7’dir (Şekil 1) [5]. 2012 yılında dünyanın fiili bor üretimi yaklaşık 4 milyon ton idi (1,9 milyon
ton B2O3 (Bor trioksit)’e eşdeğer).
B2O3 bazında fiili bor üretiminin bölgesel dağılımında Türkiye %47,2 pay ile ilk sırada yer alırken, onu %27,6 pay ile ABD, %15,8 pay ile Güney Amerika ve %9,4 pay ile Asya takip etmektedir (Şekil 2) [6].
[caption id="attachment_144428" align="aligncenter" width="367"]
Şekil 1. Dünya bor rezervlerinin dağılımı [6][/caption][caption id="attachment_144429" align="aligncenter" width="371"]
Şekil 2. Dünya fiili bor üretimi [6][/caption]
Bor Kimyasalının Kullanım Alanları
Bor mineralleri ve bor ürünleri cam, seramik, deterjanlar, ilaç ve kimya endüstrileri, refrakter malzeme imalatı, tarım, metalurji, enerji depolama, otomotiv (hava yastıkları, hidrolik frenler vb.), su arıtma, pigmentler ve kurutucular, nükleer uygulamalarda kullanılır.
Genelde reçine katkı malzemesi olarak yangın geciktirici kimyasal olarak kullanımları yaygındır.
Öte yandan özellikle borik asit ve türevlerinin akrilik polimerler başta olmak üzere birçok polimerlerin geliştirilmesinde monomer olarak kullanıldığı araştırmalar mevcuttur [7,8].
[caption id="attachment_144430" align="aligncenter" width="588"]
Şekil 3. Bor akrilat monomerinin kimyasal yapısı [7][/caption]
Referanslar
[1] Özkan Ş. G., Çebi H., Delice S., Doğan M., Bor minerallerinin özellikleri ve madenciliği,
[2] Endüstriyel Hammadddeler Sempozyumu İzmir, Sayfa 224-228, 1997.
[3] Özkan S. G., Lyday P. A., Physical and chemical treatment of boron ores, SME’s Annual Meeting, Denver, Preprint 95-186, 1995.
[4] Ertuğrul E., Bor ve Toryum Madenleri Sektörü, Sektörel Araştırmalar, Türkiye Kalkınma Bankası A.Ş. Araştırma Müdürlüğü, Ankara, 2004.
[5] Elçiçek, H., Sulu ortamda karbondioksit basıncı altında üleksit cevherinin çözünme kinetiği ve optimizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 2012.
[6] BOREN-Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü 2016, [online], http://www.boren.gov.tr/tr/bor/bor-elementi.
[7] Çanak, Çakır and İ. Ersin Serhatlı. “Synthesis and Characterization of Boron Acrylate–Styrene Copolymers.” (2015).
[8] Tuba Çakır Çanak, Kübra Kaya, I.Ersin Serhatlı, Boron containing UV-curable epoxy acrylate coatings, Progress in Organic Coatings, Volume 77, Issue 11, 2014, Pages 1911-1918.
Dr. Cemil Dizman
Ar-Ge Müdürü
İzel Kimya
Levent Babayiğit
Ar-Ge Araştırmacısı
İzel Kimya
