Periyodik tabloda “B” simgesi ile gösterilen borun atom numarası 5 dir. Metalle ametal arası yarı iletken özelliğe sahip bir elementtir. Periyodik cetvelin 3A grubunun ilk ve en hafif üyesidir.

Borun saf elementi ilk kez, 1808 yılında Fransız kimyager J.L. Gay-Lussac ve Baron L. J. Thenard ile İngiliz kimyager H. Davy tarafından elde edilmiştir.

Bor elementi 8B, 10B, 11B, 12B, 13B izotoplarından oluşmaktadır. En kararlı izotopları 10B ve 11B’dir. Bu izotopların tabiatta bulunma oranları sırasıyla % 19,1-20,3 ve % 79,7-80,9'dir. Ülkemizde 10B izotop oranı yüksek bor cevher yatakları bulunmaktadır. 10B izotopu, çok yüksek termal nötron tutma özelliği gösterir. Böylelikle nükleer malzemeler ve nükleer enerji santrallerinde kullanılabilmektedir.

Bor, biri amorf ve altısı kristalin polimorf olmak üzere, çeşitli allotropik formlarda bulunur.

Bor elementinin kimyasal özellikleri morfolojisine ve tane büyüklüğüne bağlıdır. Mikron ebadındaki amorf bor kolaylıkla ve bazen şiddetli olarak reaksiyona girerken kristalin bor kolay reaksiyon vermez. Bor yüksek sıcaklıkta su ile reaksiyona girerek borik asit ve bazı diğer ürünleri oluşturur. Mineral asitleri ile reaksiyonu, konsantrasyona ve sıcaklığa bağlı olarak yavaş veya patlayıcı olabilir ve ana ürün olarak borik asit ve bazı diğer ürünleri oluşur.

Bor madeni ilk bakışta beyaz bir kayayı andırır. Çok sert ve ısıya dayanıklı olup diğer elementlere olan yüksek kimyasal ilgisi nedeniyle doğada serbest bir element olarak değil, başka elementlerle bileşikler halinde, tuz şeklinde bulunur. Tabiatta yaklaşık 230 çeşit bor minerali vardır. Oksijenle bağ yapmaya yatkın olması sebebiyle çok sayıda bor-oksijen bileşimi bulunmaktadır. Bor-oksit bileşimlerinin genel adı borattır.

Bor madenleri, topraktan çıkarıldıktan (tüvenan cevher) sonra kırma, eleme, yıkama ve öğütme işlemlerini müteakip kullanıma hazır hale getirilmektedir.

Bor elementinin çeşitli metal ve ametal elementleriyle yaptığı bileşiklerin gösterdiği değişik özellikler endüstride pek çok çeşit bor bileşiğinin kullanılmasına imkân sağlamaktadır. Endüstriyel açıdan önemli bor bileşikleri arasında boraks (tinkal, sodyum kökenli bor bileşikleri) kolemanit (kalsiyum kökenli bor bileşikleri), üleksit (sodyumkalsiyum kökenli bor bileşikleri) ana gruplaması altında kernit, probertit, szyabelit, datolit, sasolit, tüvenan, boraks dekahidrat, boraks pentahidrat, susuz boraks, borik asit, sodyum per borat, susuz borik asit, hidroborasit sayılabilir.

Bor madenlerinin değeri genellikle içindeki B2O3 (boroksit) ile ölçülmekte, yüksek oranda B2O3 bileşiğine sahip olanlar daha değerli kabul edilmektedir. Bor, bileşiklerinde metal dışı bileşikler gibi davranır, ancak farklı olarak saf bor, karbon gibi elektrik iletkenidir. Kristalize bor, görünüm ve optik özellikleri açısından elmasa benzer ve neredeyse elmas kadar serttir.

Borun günümüzde kullanım alanları

Cam ve Seramik sanayisi; Bor minerallerinin en fazla tüketildiği alan cam sektörüdür. Bor, ergimiş haldeki cam ara mamulüne katıldığında onun akışkanlığını artırmakta, son ürünün yüzey sertliğini ve dayanıklılığını yükseltmektedir. Bor oksit özellikle; borosilikat cam, tekstil tipi ve izolasyon tipi cam elyaflarında yoğun olarak kullanılmaktadır.Bor, seramik sanayinde çoğunlukla sır ve fritlerde kullanılmaktadır.

Deterjan ve temizleme ürünleri; 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 (mono veya tetra olarak) katılmaktadır. Sodyum perborat (NaBO2H2O2.3H2O) aktif bir oksijen kaynağı olduğundan etkili bir ağartıcıdır.

Alev geciktirici ve önleyici; Boratlar, çeşitli malzemelerde (ahşap, selülozik yalıtım, PVC ve tekstil) alev geciktirici amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. Bor, yanan malzemenin üzerine oksijenle temasını kesecek şekilde kaplayarak yanmayı bastırır. Çinko borat, plastik malzemelerde; borik asit, boraks pentahidrat ve boraks dekahidrat gibi çözünebilir boratlar ise selülozik malzemelerde kullanılmaktadır. Bu malzemeler; tahta, kontraplak, ağaç fiber, kağıt ve pamuk gibi doğal fiberlerdir.

Tarım; Bitki gelişiminde önemli bir yeri olan bor elementinin mutlak gerekliliği yaklaşık 82 yıl önce belirlenmesine rağmen bitki bünyesindeki fonksiyonları halen tam olarak anlaşılamamıştır. Bor, hücredeki şeker geçişini, hücre bölünmesi ve gelişimi, fotosentez metabolizmasını düzenler. Gereken miktarlarda bor olmadan da bitkiler büyüyebilir ve yaprak açabilir ancak meyve veya tohum üretiminde kayıplar söz konusu olacaktır.

Matalurji; Bor bileşikleri, yüksek sıcaklıklarda düzgün, yapışkan, koruyucu ve çapaksız sıvı oluşturma özellikleri nedeniyle demir dışı metal sanayinde koruyucu cüruf oluşturucu ve ergitmeyi hızlandırıcı madde olarak kullanılmaktadır.

Uzay ve Havacılı; Bor fiberleri, spor aletlerinden (balıkçılık, golf, kayak, bisikletler) uzay ve hava araçlarına kadar birçok alanda kullanılmaktadırlar. Bor fiber kompozitleri, bor fiberleri ile güçlendirilmiş polimer reçinelerden oluşmaktadır. Bor fiber kompozitleri, hava ve uzay araçlarının üretiminde kullanılan ilk ileri kompozit malzemedir. Bor fiberlerinin yüksek maliyetleri kullanım alanlarını sınırlamaktadır. Uçak ve havacılık endüstrisinde bor kullanımı giderek artan bir seyir izlemektedir. Aerodinamikteki gelişmeler, yüksek hız kanat uygulamaları, yüksek ısıya dayanımlı gövde, düşük ağırlık yüksek kapasite ve benzeri uygulamalar üzerinde yürütülen tasarım ve geliştirme çalışmaları havacılık ve uzay sanayinde kompozit malzeme kullanımını oldukça yaygınlaştırmıştır. Borun yanıcı fakat tutuşma sıcaklığının yüksek olması, yanma sonucunda kolaylıkla aktarılabilecek katı ürün vermesi ve çevreyi kirletecek emisyon açığa çıkarmaması ulaşım araçlarında bir avantaj olarak kabul edilmektedir. Bor kimyasalları füze yakıtı olarak kullanılabilmekte olup hidrojen diboran (B2H6) ve hidrojen pentaboran (B5H9) gibi borhidrürlerin uçaklarda yüksek performanslı potansiyel yakıt olarak kullanımı konusunda çalışmalar mevcuttur.

Enerji; iyi bir hidrojen taşıyıcısı ve depolayıcısı olarak bilinen sodyum borhidrür, yanıcı/patlayıcı olmaması, çevreye dost bir ürün olması, reaksiyonu sonucu oluşan sodyum metaboratın tekrar sodyum bor hidrüre dönüştürülebilmesi, elde edilen hidrojenin yarısının sodyum borhidrürden diğer yarısının ise sudan gelmesi, araçlarda yük ve yolcu taşıma yeri açısından problem yaratmaması gibi bazı özelliklerinden dolayı hidrojenin depolanması konusunda diğer yöntemlere göre avantajlı durumdadır. Sodyum borhidrür, gelecek yıllarda hidrojenin yakıt olarak kullanılmasının yaygınlaşması ile birlikte enerji alanında önemli bir ürün haline gelecektir. Hidrojeni depolama özelliğinin yanı sıra, yakıt pillerinde doğrudan yakıt olarak da kullanılabilmektedir.Atom reaktörlerinde borlu çelikler, bor karbürler ve titan bor alaşımları kullanılır. Paslanmaz borlu çelik, nötron absorbanı olarak tercih edilmektedir. Yaklaşık her bir bor atomu bir nötron absorbe etmektedir. Bu nedenle, atom reaktörlerinin kontrol sistemleri ile soğutma havuzlarında ve reaktörün alarm ile kapatılmasında bor (10B) kullanılmaktadır.Ayrıca, nükleer atıkların depolanması için bor cevheri olan kolemanit kullanılmaktadır.

Sağlık; borun insan fizynolojisinde yeri halen bilinmiyor. 1981 yılından beri kullanımının gerekli olduğu ifade edilmekte ancak haken tartışmalı. Osteoporoz tedavilerinde, alerjik hastalıklarda, psikiyatride, kemik gelişiminde ve artiritte, menopoz tedavisinde bor aktif olarak kullanılmakta ancak onamlanmış tedaviler değil.

Kozmetik; kozmetik ürünler ile de bor, günlük yaşantımızda iç içe olduğumuz bir elementtir.Farklı formüllerde (sodyum perborat vs.) deterjan sanayinde kullanılan bor, ev temizliğinde, kişisel bakım ürünlerinde ve endüstriyel alanda ağartıcı ve bakterilere karşı koruyucu olarak karşımıza çıkmaktadır. Kozmetik sektöründe ürüne kazandırdığı yumuşaklık, yapışkanlık ve dayanıklılık özellikleri sebebi ile tercih edilen bir elementtir.

Bir metaloid olan boron yüzeysel sularda, bitkilerde ve hayvan dokularında var. Boron, sodium borate, boric acid canlı organizmalar tarafından vücuda alınmakta ve tekrar böbreklerden idrarla atılmakta. Bu süreçte canlılarda toksitisite yaşanmadığını görmekteyiz.

Boronun borik asit ve borax fromları medikal amaçlı topikal antiseptik olarak kullanılmaktadır. Sağlam insan derisine dilüe sulu solüsyonları( 5–10%) uygulandığında emilimi ve toksik yan etkileri neden ise çok düşüktür. Ancak aynı solüsyonlar hasarlanmış deriye, yanık alanına ve geniş deri yüzeyine uygulandığında emilmekte ve toksik etkiler yapabilmektedir. 

Boronun sistemik emilimi 1924 yılında ayakları için ethanolik 5% borikasit kullanın kişide idrarda bork asitin ölçülmesi ile gösterilmiştir. Sonraki çalışmalarda borik asit, sodyum borat ve kalsiyum metaborat deride kullanımına bağlı olarak kanda ve idrarada boron seviyesi yüksek bulunmuştur.

Boron emlimi sonrası merkezi sinir sisteminde depresyona ve ölüme neden olabilir. Boronun tekrarlayan dozları ile beyin, karaciğer ve yağ dokusunda biriktiğini biliyoruz.

Bu nedenle yanıklarda kullanılan boron içeren pomadların yanık yüzey alanı % 4 den az ise kullanılmaması önerilmektedir.

10% borik asit pomadların merkezi sisnir sisteminde patolojiler yapabilecği bildirilmiştir.

Boron için insanlarda minimal dermal ölümcül doz 8600 mg/kg olarak belirtilmiştir.

Özelikle yeni doğan çocuklarda bork asit ve boraxın deride iritan olduklarını biliyoruz. Yeni doğanlarda yapılan çalışmalarda kanda boron seviyerl normal bulunmuş ancak deride iritasyon geliştiği saptanmıştır.

Bazı boron hidridler (boranes) yüksek enerji yakıtları olarak kullanılmakta bunlar yüksek toksik ürünler olarak tanımlanmakta. Deri ile temaslarında dahi yüksek toksik etkileri ortaya çıkmakta. Örneğin decaborane (B10H14) nın deri temasında ölümcül dozları LD50 113 mg/kg.

Borom tuzları ve mineralleri düşük konsantrasyon ve düşük temas yüzeyleri ile deri ile temas ettiğinde toksik etkiden daha fazla iritasyon yapmakta. Ancak deri emilimleri arttığında toksik etkiler ortaya çıkabilmektedir. Özellikle dekaboranlar belirgin bir sistemik toksitisite riskine sahiptir.