Pyroteknik, pansarfordon och solceller – några av användningsområdena för grundämnet bor

Borater är oorganiska salter och består av metalliska grundämnen, till exempel järn, kalcium, natrium eller magnesium, bundna till boratjoner. I naturen finns över 100 olika boratmineral som är viktiga malmmineral för framställning av grundämnet bor (B). Bor är ett halvmetalliskt grundämne som i sin rena form är extremt hårt, nästan lika hårt som diamant, och har hög smältpunkt (över 2 000°C).

Tack vare sina egenskaper används bor i olika former i en rad olika applikationer, exempelvis i gödningsmedel, pyroteknik, raketbränsle, legeringar, slagtåliga glasprodukter, katalysatorer, batterier, slipmedel, pansarfordon, och för träimpregnering och bergborrning. Bor (B) är också ett ämne som fungerar som dopningsmedel i material för solceller. Solceller som drivs av bor har en bättre konverteringseffektivitet än de som är gjorda av kisel, eftersom de kan absorbera svagt ljus mer effektivt än vad konventionella solcellsmaterial av kisel kan.

Bor är dock ett relativt sällsynt grundämne, förekommer i små mängder i naturen och är alltid bundet i syre i borsyra, borat eller borosilikat. Bor i sin rena form, samt bornitrid och borkarbid är inte giftiga, men borater som borax kan orsaka skador på människokroppen. Rent bor är dock också nödvändigt för flera organismer som till exempel vissa växter och kiselalger och borbrist hos odlade växter förebyggs med borberikat gödselmedel.

Amorft bor (oordnat bor) används inom i fasta raketbränslen och som i styrelement i kärnreaktorer. Amorft bor används även inom pyroteknik och blandas med metanol för att skapa den gröna färgen i fyrverkerier. I specialstål används bor i en järn-borlegering för att öka hårdheten i materialet. Borsyra har bakteriedödande egenskaper och användes därför tidigare för att behandla sår, men också i smink och för konservering av läder, tyg och trä.

Borater och borsyra används också inom tillverkning av glas, keramik och emaljerad plåt och för att motverka korrosion. Pyrexglas är ett exempel på borosilikatglas som tål högre temperaturer och är mer slagtåligt än vanligt glas. Borsyra används också för att framställa salter som kan användas i katalysatorer och batterier och för elektroplätering av metaller som koppar, nickel och zink.

Borkarbid (B4C) som förutom diamant och bornitrid det hårdaste material som man känner till används därför som används som slipmedel och i maskiner. På grund av sin hårdhet används borkarbid också i produkter som pansarbrytande ammunition, i skottsäkra västar och som skydd mot neutronstrålning inom kärnteknik. Bornitrid (BN) används på grund av sin hårdhet också i skärverktyg för hårdstålbearbetning och bergborrning.

Ämnet bor har alltså många högteknologiska användningsområden idag, men borax nämndes redan för 2000 år sedan i arabiska och persiska texter. Borax har också hittats i emaljer från 300-talet f Kr i Kina och användes i Asien i glasyrer och glastillverkning. Marco Polo tog med sig borax från Mongoliet till Europa i slutet av 1200-talet. Dagens många applikationer för bor är ett resultat av många forskares experiment med att utvinna och kombinera bor med andra ämnen och därmed skapa nya substanser och användningsområden. Idag är bor genom sina förstärkande egenskaper ett viktigt ämne för den gröna omställningen.

Några mindre fyndigheter av boratmineral är kända i Sverige, men behovet av borater i EU tillgodoses till största delen (98%) av import från Turkiet, och eftersom importbehovet är så stort är borater med på listan över kritiska material i Critical Raw Materials Act.

Vid datorn

Åsa Nilsson Dahlström