[スポンサーリンク]

元素

ホウ素 Boron -ホウ酸だんごから耐火ガラスまで

[スポンサーリンク]

 周期表では炭素の隣にありますが、一般にはあまりなじみが無いホウ素。単体としてはあまり利用されていませんが、化合物になると多種多様な利用があるのです。

炭素の基本物性データ

分類 半金属、半導体
原子番号・原子量 5 (10.811)
電子配置 2s22p1
密度 2340kg/m3
融点 2092℃
沸点 3927℃
硬度 9.3
色・形状 黒色・固体
存在度 地球 10ppm、宇宙21.2
クラーク数 0.001%
発見者 ハンフリー・デービー、ジョセフ・ルイ・ゲイ=リュサック、ルイ・ジャック・テナール(1808年)
主な同位体 10B(19.9%)、11B (80.1%)
用途例  耐火ガラス(パイレックス)、ガラス繊維、うがい薬、ホウ酸団子、水素化ホウ素化合物、カップリング剤
前後の元素 ベリリウムホウ素炭素

白く、炭素に似ている元素?

人類は古くから、ホウ砂(Na2[B4O5(OH)4]・8H2O)をガラスやエナメルの原料として利用していましたが、その中に未知の元素が含まれていることに気づきませんでした。

t0804034-x

ホウ砂

ホウ素は、1808年にゲイ=ルサックテナール、またデービーによってホウ砂から得られたホウ酸から同時に単離されました。ホウ素(boron)という名前はデービーによって、ホウ砂(borax:アラビア語の「白い」にちなむ)と炭素(carbon)に性質が似ているということから名付けらえました。ただ、単体のホウ素は黒色固体なので、いま考えればおかしな名前ですね。

s13

単体のホウ素(出典:periodictable.com)

もっとも、命名者のデービーよりもゲイ=リュサックとテナールの方が数日間早く発見しているので、本当の発見者はゲイ=リュサックとテナールになります。

 ルイ・ジャック・テナール

Louis_Jacques_Thénard

1777-1857年。フランスの化学車。1800年代はじめ、ゲイ=リュサックとともにホウ素の発見、単離を行った。その他顔料のコバルトブルー(アルミン酸コバルト、テナールブルーとも呼ばれる)の開発者としても知られている(1802年)。

 

ゴキブリ退治に!ホウ酸団子

ホウ酸ダンゴは、ゴキブリなど雑食昆虫・小動物の好物であるジャガイモ・タマネギ・小麦粉、砂糖、米ぬかなどに、毒餌としてホウ酸を混ぜてダンゴ状に成形したものです。現在では市販品も多く、ホウ酸の含有量もさまざまです。作用機序についてはよくわかっていませんが、ゴキブリがは脱水症状をおこして死んでしまうともいわれています。その死骸や糞をまた他のゴキブリが食べることにより、同じ作用を及ぼすという、2次的な効果もあります。

このホウ酸ダンゴを有名にしたのは、岐阜県池田町の町ぐるみでのゴキブリ撲滅大作戦でした。

住民がタマネギ主体のホウ酸ダンゴを作り、一斉に各家においたところ、町内からゴキブリを一匹残らず追い払うことができたそうです。いまではその経験を元に会社を設立し「ゴキブリキャップ」というホウ酸ダンゴを発売しています。

 

ホウ素を混ぜると耐火ガラスに

石英ガラスの軟化点を下降させ、膨張係数をなるべく小さく保つために酸化ホウ素を添加したのがケイホウ素ガラスで、その代表がパイレックスガラスです。ガラス細工が容易で、急加熱、急冷却にも耐えるので、理化学実験用として優秀なガラスです。

パイレックスガラス製品例

パイレックスガラス製品例

ダイヤモンドにつぐ硬度ー炭化ホウ素

単体のホウ素も黒色固体で非常に硬い物質ですが、炭素Cとの化合物である炭化ホウ素(B4C)は、さらに硬い物質です。鉱物の硬度の基準にモース硬度*がありますが、ダイヤモンドが最高位の15であるのに対し、炭化ホウ素は14と、2番目の硬度を有しています。

その性質を利用して、武器の表面処理や、原子炉の中性子吸収材である中性子制御棒などに利用されています。

img_advace8_img01

炭化ホウ素

 

ホウ素でノーベル賞ーリプスコムとブラウンと鈴木章

ホウ素に関する研究によりノーベル賞を得た化学者はこれまで3人。アメリカの化学者リプスコム(Willam Nunn Lipscomb)はホウ素と水素の化合物であるボランの構造に関する研究により1976年に、同様にアメリカの化学者ブラウン(Herbert C. Brown)は酵素化合物を用いた有機合成反応の開発により、1979年にそれぞれノーベル化学賞を受賞しています。

そして、2010年には北海道大学名誉教授の鈴木章氏が有機ホウ素化合物をもちいたパラジウム触媒クロスカップリング反応(鈴木ー宮浦クロスカップリング)の開発でノーベル化学賞を受賞しました。

2016-01-30_07-45-57

ホウ素に関するケムステ関連記事

 

関連動画

  • ホウ素単体を抽出してみる

  • ホウ素の炎色反応

  • ホウ素中性子捕捉法の動画(住友重機械)

 

関連書籍

webmaster

投稿者の記事一覧

Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

関連記事

  1. フリードリヒ・ヴェーラー Friedrich Wohler
  2. 周期表の形はこれでいいのか? –その 2: s ブロックの位置 …
  3. カリウム Potassium 細胞内に多量に含まれる元素
  4. 化学反応を起こせる?インタラクティブな元素周期表
  5. ペッカ・ピューッコ Pekka Pyykkö
  6. 動画:知られざる元素の驚きの性質
  7. 一家に1枚周期表を 理科離れ防止狙い文科省
  8. 元素生活 完全版

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. TLCと反応の追跡
  2. リガンド指向性化学を用いたGABAA受容体の新規創薬探索法の開発
  3. 排ガス原料のSAFでデリバリーフライトを実施
  4. 論文執筆&出版を学ぶポータルサイト
  5. ビール好きならこの論文を読もう!
  6. MEDCHEM NEWS 31-3号「ケムステ代表寄稿記事」
  7. NMR解析ソフト。まとめてみた。①
  8. 取り扱いやすく保存可能なオキシム試薬(O-ベンゼンスルホニルアセトヒドロキサム酸エチル)
  9. 高分子材料におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用とは?
  10. ヒドラジン

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2016年2月
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
29  

注目情報

注目情報

最新記事

有機合成化学協会誌2023年3月号:Cynaropicri・DPAGT1阻害薬・トリフルオロメチル基・イソキサゾール・触媒的イソシアノ化反応

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2023年3月号がオンライン公開されました。早…

日本薬学会  第143年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part 1

さて、日本化学会春季年会の付設展示会ケムステキャンペーンを3回にわたり紹介しましたが、ほぼ同時期に行…

推進者・企画者のためのマテリアルズ・インフォマティクスの組織推進の進め方 -組織で利活用するための実施例を紹介-

開催日:2023/03/22 申し込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の…

日本化学会 第103春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part3

Part 1・Part2に引き続き第三弾。日本化学会年会の付設展示会に出展する企業とのコラボです。…

第2回「Matlantis User Conference」

株式会社Preferred Computational Chemistryは、4月21日(金)に第2…

日本化学会 第103春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part2

前回のPart 1に引き続き第二弾。日本化学会年会の付設展示会に出展する企業とのコラボです。…

マテリアルズ・インフォマティクスにおける従来の実験計画法とベイズ最適化の比較

開催日:2023/03/29 申し込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の…

日本化学会 第103春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part1

待ちに待った対面での日本化学会春季年会。なんと4年ぶりなんですね。今年は…

グアニジニウム/次亜ヨウ素酸塩触媒によるオキシインドール類の立体選択的な酸化的カップリング反応

第493回のスポットライトリサーチは、東京農工大学院 工学府生命工学専攻 生命有機化学講座(長澤・寺…

カーボンニュートラルへの化学工学: CO₂分離回収,資源化からエネルギーシステム構築まで

概要いま我々は,カーボンニュートラルの実現のために,最も合理的なエネルギー供給と利用の選…

Chem-Station Twitter

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP