Cam
sanayii, Seramik sanayii, Temizleme ve beyazlatma sanayii,
Yanmayı önleyici (geciktirici) maddeler,İlaç ve Kimya Sanayii,
Tarım, Metalurji, Enerji depolama, Arabalardaki hava yastıklarında,
Atık temizleme işlemleri, Pigment ve kurutucu olarak,Nükleer
uygulamalar.
Borun cam sanayi ve diğer endüstrilerdeki
kullanımına ilişkin bazı bilgiler aşağıda özetlenmiştir:
Cam Sanayii
Bor; pencere camı, şişe camı v.b. sanayilerde ender hallerde
kullanılmaktadır. Özel camlarda ise
borik asit vazgeçilemeyen bir unsur olup, rafine
sulu/susuz boraks, borik asit veya kolemanit/boraks
gibi doğal haliyle kullanılmaktadır. Çok özel durumlarda potasyum
pentaborat
ve bor oksitler kullanılmaktadır. Bor, ergimiş haldeki
cam ara mamulüne katıldığında onun viskozitesini, yüzey
sertliğini ve dayanıklılığını artırdığından ısıya karşı
izolasyonunun gerekli görüldüğü cam mamüllerine katılmaktadır.
Dünyada borun %42’si, ABD’de ise %71’i cam endüstrisinde
tüketilmektedir.
Cam Elyafı : Kullanılan bor oksidin A.B.D.'de
%40'ı, B.Avrupa'da % 14'ü yalıtımlı cam elyafına harcanmaktadır.
Ergimiş cama % 7 borik oksit verecek şekilde boraks pentahidrat
veya üleksit- probertit katılmaktadır. Maliyetine bağlı
olarak sulu veya susuz tipleri kullanılmakta, bazı hallerde
de borik asitten yararlanılmaktadır. Arzulanan yalıtım
derecesine göre çeşitli spesifikasyonlar tanımlanır: R-1,
R-7 v.b. gibi. Roll, loft veya sünger halinde imal edilmektedir.
Binalarda yalıtım amacıyla kullanılmaya başlanmıştır.
Başlıca imalatçılar aşağıda sıralanmıştır:
-Owens-Corning Fiberglass :(A.B.D.)
-Johns-Manville :(A.B.D.)
-Certain Teed :(A.B.D.)
-PPG Industries :(A.B.D.)
Hafifliği,
fiyatının düşüklüğü, gerilmeye olan direnci ve kimyasal etkilere
dayanıklılığı nedeniyle plastiklerde, sınai elyaf v.b. de,
lastik ve kağıtta yer edinmiş olan cam elyaf, kullanıldığı
malzemelere sertlik ve dayanıklılık kazandırmaktadır. Böylece
sertleşmiş plastikler otomotiv, uçak sanayilerinde, çelik
ve diğer metalleri ikame etmeye
başlamıştır. Ayrıca spor malzemelerinde de (kayaklar, tenis
raketleri v.b.) kullanılmaktadır. Yapılmakta olan araştırmalar
yeni kullanım alanlarının da olacağını göstermektedir.
Trafik işaretleri, karayolu onarımı birer örnek olarak
verilebilir. Bu gibi mamullerde E camı kullanıldığından,
rafine kolemanit tercih edilmektedir. E tipi cam elyafı,
en çok kullanılan tür olup % 90 uygulamada tercih edilmektedir.
İngiltere'de oto başına 75 kg. cam yünü tüketilmektedir.
Fransa'da Renault firması, üzerine
poliyester paneller monte edilen metal şasi imalatına
girişmiştir. B2O3'e olan toplam talebin A.B.D.'de % 13'ü,
B.Avrupa'da % 7'si bu tür elyaftan karşılanmaktadır.
Otomobillerde borun kullanılması, arabaların ağırlığını
azaltmakta ve dolayısıyla yakıt tüketimini azaltmaktadır.
Ayrıca, araçlarda paslanmayı geciktirmektedir.
Başlıca imalatçılar aşağıda belirtilmiştir:
-Owens-Corning (A.B.D. ve Hollanda)
-PPG Ind. (A.B.D.)
-Johns-Manville (A.B.D.)
-Nicofibres (A.B.D.)
-Twiga-Fiberglass Ltd. (Hindistan)
Optik Cam Elyafı: Işık fotonlarının etkin
biçimde transferini sağlamaktadır. İngiliz Felecon'un ürettiği
yeni bir elyaf saniyede 140 milyon baytı 27 km. uzağa taşıyabilmektedir.
Bu lifler % 6 borik asit ihtiva etmektedir. Phillips'in Hollanda'daki
fabrikasında bu lifler üretilmektedir.
Borosilikat Camlar: Camın ısıya dayanmasını,
cam imalatı sırasında çabuk ergimesini ve devitrifikasyonun
önlenmesini sağlayan bor; yansıtma, kırma, parlama gibi
özelliklerini de arttırmaktadır. Bor, camı asite ve çizilmeye
karşı korur. Cam tipine bağlı olarak; cam eriğinin
% 0.5 ile % 0.23'ü bor oksitten oluşmaktadır. Örneğin Pyrex'de
% 13.5 B2O3 vardır. Genellikle cama boraks, kolemanit, borik
asit halinde karma olarak ilave edilmektedir. Otolar,
fırınlar, çamaşır makinaları, çanak/çömlek v.b. de bu tür
camlar tercih edilmektedir. A.B.D.'de bu tür cam üreten 100'e
yakın firma vardır. Biri de Corning Glass Works'dur.
General Electric, Andron Hocking önemliler arasında yer
almaktadır.
Seramik Sanayii
Emayelerin vizkozitesini ve doygunlaşma ısısını
azaltan borik oksit % 20'ye kadar kullanılabilmektedir.
Özellikle emayeye katılan hammaddelerin % 17-32'si borik
oksit olup, sulu
boraks tercih edilir. Bazı hallerde borik oksit veya susuz
boraks da kullanılır. Metalle kaplanan emaye onun paslanmasını
önler ve görünüşüne güzellik katar. Çelik, aluminyum, bakır,
altın ve gümüş emaye ile kaplanabilir. Emaye asite karşı
dayanıklılığı arttırır. Mutfak aletlerinin çoğu emaye
kaplamalıdır. Banyolar, kimya sanayi teçhizatı, su tankları,
silahlar v.b. de kaplanır. 1997 yılında Batı 'nın seramik
endüstrisinin borat tüketimi 69.000 ton civarında gerçekleşmiştir.
Seramiği çizilmeye karşı dayanıklı kılan bor, % 3-24 miktarında
kolemanit halinde sırlara katılır.
Temizleme ve Beyazlatma Sanayii
Sabun ve deterjanlara mikrop öldürücü (jermisit) ve su yumuşatıcı
etkisi nedeniyle % 10 boraks dekahidrat ve beyazlatıcı
etkisini artırmak için toz deterjanlara % 10-20 oranında
sodyum
perborat katılmaktadır.
Çamaşır yıkamada kullanılan deterjanlara
katılan sodyum perborat (NaBO2H2O2.3H2O) aktifbir
oksijen kaynağı olduğundan etkili bir ağartıcıdır. Perboratların
çamaşır yıkamada klorlu temizleyicilerin yerini alması sıcak
veya soğuk su kullanımına bağlıdır. Çünkü perboratlar ancak55°C'nin
üstünde aktif hale geçerler. Ancak,
ABD’de kullanılan aktivatör(tetracetylethylenediamine)
kullanımı ile bu sorun giderilmeye çalışılmıştır. 1997
yılı deterjan sanayiindeki bor tüketimi; Batı Avrupa’da 242.000
ton ve Kuzey Amerika’da ise 21.000 ton’dur. Batı Avrupa’da
tüketilen borun % 35’i, Doğu Avrupa’da ise %5’i
deterjan sanayiinde kullanılmaktadır. Dünya perborat talebinin
%86’sı Batı Avrupa tarafından tüketilmektedir.
Yanmayı Önleyici (Geciktirici) Maddeler
Borik asit ve boratlar selülozik maddelere, ateşe karşı dayanıklılık
sağlarlar. Tutuşma sıcaklığına
gelmeden selülozdaki su moleküllerini uzaklaştırırlar ve
oluşan kömürün yüzeyini kaplayarak daha ileri bir yanmayı
engellerler.
Ateşe dayanıklı madde olarak selülozik yalıtım maddelerinin
kullanımı borik asit artmasına yol açmıştır. A.B.D.'de kullanılmakla
birlikte, son yıllarda çok fazla yaygınlaşmamıştır.
Bor bileşikleri plastiklerde yanmayı önleyici olarak giderek
artan oranlarda kullanılmaktadır. Bu amaç için kullanılan
bor bileşiklerinin başında çinko borat, baryum metaborat,
borfosfatlar ve amonyum fluoborat gelir.
Tarım
Bor mineralleri bitki örtüsünün gelişmesini artırmak veya önlemek
maksadıyla kullanılmaktadır.
Bor, değişken ölçülerde, birçok bitkinin temel besin
maddesidir. Bor eksikliği görülen bitkiler arasında yumru
köklü bitkiler (özellikle şeker pancarı) kaba yoncalar, alfaalfalar,
meyva ağaçları, üzüm, zeytin, kahve, tütün ve pamuk sayılmaktadır.
Bu gibi hallerde susuz boraks ve boraks pentahidrat
içeren karışık bir gübre kullanılmaktadır. Bu da, suda
çok eriyebilen sodyum pentaborat (NaB5O8.5H2O) veya
disodyum oktaboratın (Na2B8O13) mahsulün üzerine püskürtülmesi
suretiyle uygulanmaktadır.
Bor, sodyum klorat ve bromosol gibi bileşiklerle birlikte
otların temizlenmesi veya toprağın sterilleştirilmesi gereken
durumlarda da kullanılmaktadır.
Metalurji
Boratlar yüksek sıcaklıklarda düzgün, yapışkan, koruyucu ve
temiz, çapaksız bir sıvı oluşturma
özelliği nedeniyle demir dışı metal sanayiinde koruyucu
bir cüruf oluşturucu ve ergitmeyi hızlandırıcı madde olarak
kullanılmaktadır.
Bor bileşikleri, elektrolit kaplama sanayiinde, elektrolit
elde edilmesinde sarf edilmektedir. Borik asit nikel kaplamada,
fluoboratlar ve fluoborik asitler ise; kalay kurşun, bakır,
nikel gibi demir dışı metaller için elektrolit olarak kullanılmaktadır.Alaşımlarda,
özellikle çeliğin sertliğini artırıcı olarak kullanılmaktadır.
Bu konuda ferrobor oldukça önem kazanmıştır. Çelik üretiminde
50 ppm bor ilavesi çeliğin sertleştirilebilme niteliğini
geliştirmektedir.
Nükleer Uygulamalar
Atom reaktörlerinde borlu çelikler, bor karbürler ve
titanbor alaşımları kullanılır. Paslanmaz
borlu çelik, nötron absorbanı olarak tercih edilmektedir. Yaklaşık
her bir bor atomu bir nötron absorbe etmektedir.
Atom reaktörlerinin kontrol sistemleri ile soğutma
havuzlarında ve reaktörün alarm ile kapatılmasında
(B10) bor kullanılır.
Ayrıca, nükleer atıkların depolanması için kolemanit kullanılmaktadır.
Enerji Depolama
Termal storage pillerindeki, Sodyum Sülfat ve su ile yaklaşık
%3 ağırlıktaki boraks dekahidratın
kimyasal karışımı gündüzün güneş enerjisini
depolayıp gece ısınma amacıyla kullanılabilmektedir.
Ayrıca, binalarda tavan malzemesine konulduğu taktirde
güneş ışınlarını emerek, evlerin ısınmasını sağlayabilmektedir.
Ayrıca, bor, demir ve nadir toprak elementleri kombinasyonu
(METGLAS) % 70 enerji tasarrufu sağlamaktadır. Bu güçlü manyetik
ürün; bilgisayar disk sürücüleri, otomobillerde direk
akım- motorları ve ev eşyaları ile portatif güç aletlerinde
kullanılmaktadır.
Otomobil Havayastıkları, antifriz
Bor hava yastıklarının hemen şişmesini sağlamak amacıyla
kullanılmaktadır. Çarpma anında,
elementel bor ile potasyum nitrat toz karışımı elektronik sensör
ile harekete geçirilir. Sistemin harekete geçirilmesi ve
hava yastıklarının harekete geçirilmesi için geçen toplam
zaman 40 milisaniyedir. Ayrıca otomobillerde antifriz olarak
ve hidrolik sistemlerde de kullanılmaktadır.
Atık Temizleme
Sodyum borohidrat, atık sulardaki civa, kurşun,
gümüş gibi ağır metallerin sulardan
temizlenmesi amacıyla kullanılmaktadır.
Yakıt
Sodyum tetraborat, özel uygulamalarda yakıt katkı maddesi olarak
kullanılmaktadır. Daha önce
Amerikan Donanması tarafından uçuş yakıtı olarak kullanılmıştır.
Karboranlar
için Amerikan Deniz Araştırma Ofisi ve Amerikan Ordusu
tarafından katı roket yakıtı olarak kullanılması
için araştırmalar yapılmıştır. Şu anda Amerikan askeri
ihtiyacı ise Callery Chemical Co. tarafından işletilmekte
olan tesisten karşılanmaktadır. Dibor, B2H6 ve B5H9 gibi
bor hidratlar; uçaklarda yüksek performanslı potansiyel yakıt
olarak
araştırılmışlardır. Boraneler Hidrojenle karşılaştırıldığında
daha yüksek performansla yanmaktadır. Fakat onlar,
pahalı, toksik ve yakıldığında açığa çıkan bor oksit
çevresel açıdan uygun değildir. Amerikan Hükümeti, 1950
sonlarında borlu yakıtlar için 300 milyon US $ ayırmıştır,
ancak program 1960 başlarında iptal edilmiştir.
Sağlık
BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) kanser tedavisinde kullanılmaktadır.
Özellikle; beyin kanserlerinin tedavisinde hasta hücrelerin
seçilerek imha edilmesinde kullanılmakta ve sağlıklı
hücrelere zararının minimum düzeyde olması nedeniyle tercih
nedeni olabilmektedir. Ayrıca, insan vücudunda normalde
bulunan bor, bazı ülkelerde tabletler şeklinde üretilmeye başlanmıştır.
Diğer Kullanım Alanları
Ahşap malzeme korunması için sodyum oktaborat kullanılır. %
30'luk sodyum oktaborat çözeltisi
ile muamele görmüş tahta malzeme yavaş yavaş kurutulursa bozunmadan
ve küllenmeden uzun süre kullanılabilir.
Silisyum üretiminde bor triklorür, polimer sanayiinde, esterleme
ve alkilleme işlemlerinde ve etil benzen üretiminde bor trifluorür
katalizör olarak kullanılmaktadır.
Bor karbür ve bor nitrür; döküm çeperlerinde yüksek
sıcaklığa dayanıklı (refrakter) malzeme püskürtme memelerinde
de aşınmaya dayanıklı (abrasif) malzeme olarak kullanılan
önemli bileşiklerdir.
Araçların soğutma sistemlerinde korozyonu önlemek üzere
boraks, antifiriz karışımına katkı
maddesi olarak da kullanılır.
Tekstil sanayiinde, nişastalı
yapıştırıcıların viskozitlerinin ayarlanmasında,
kazeinli yapıştırıcıların çözücülerinde, proteinlerin
ayrıştırılmasında yardımcı madde boru ve tel çekmede akıcılığı sağlayıcı
madde, dericilikte kireç çöktürücü madde olarak boraks kullanılmaktadır.
Borun önümüzdeki yıllarda önemli miktarda kullanılabileceği
bir üretim dalı da çimento sanayiidir.
|