Нітрид бору
Нітрид бору — бінарна сполука бору й азоту складу BN. Кристалічний нітрид бору ізоелектронний вуглецю й існує в кількох алотропних модифікаціях.
| Нітрид бору | |
|---|---|
 Гексагональні кристали нітриду бору | |
| Ідентифікатори | |
| Номер CAS | 10043-11-5 |
| PubChem | 66227 |
| Номер EINECS | 233-136-6 |
| ChEBI | 50883 |
| RTECS | ED7800000 |
| SMILES |
B#N[1] |
| InChI |
InChI=1S/BN/c1-2 |
| Номер Гмеліна | 216 |
| Властивості | |
| Молекулярна формула | BN |
| Молярна маса | 24,818 г/моль |
| Зовнішній вигляд | білий порошок або прозорі кристали (обидва c-BN та h-BN) |
| Густина | 3,4870 г/см³ (cBN) |
| Тпл | 2973 °C (cBN) |
| Розчинність (вода) | нерозчинний |
| Розчинність | нерозчинний в кислотах |
| Показник заломлення (nD) | 2,17 (cBN) |
| Структура | |
| Кристалічна структура | гексагональна, сфалерит |
| Термохімія | |
| Ст. ентальпія утворення ΔfH |
476,98 кДж моль−1 |
| Ст. ентальпія згоряння ΔcH |
-250,91 кДж моль−1 |
| Ст. ентропія S |
14,77 Дж моль−1 K−1 |
| Небезпеки | |
| Класифікація ЄС |  Xi |
| R-фрази | R36/37, R37 |
| S-фрази | S26, S36 |
| NFPA 704 |
 0
0
0
|
| Пов'язані речовини | |
| Інші аніони | PB, AsB B4C, B2O3 |
| Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
| Інструкція з використання шаблону | |
| Примітки картки | |
Поліморфні форми нітриду бору BN відзначаються високою твердістю, міцністю, температурою плавлення, хімічною інертністю. При високих температурі і тискові (близько 2000 К і >50 кбар тиску) в присутності каталітичних кількостей Li3N спостерігається перехід більш твердої форми в менш щільну.
Алотропні модифікації
-side-3D-balls.png.webp)
α-BN, гексагональний -top-3D-balls.png.webp)
α-BN, гексагональний -3D-balls.png.webp)
β-BN, структура типа сфалериту -3D-balls.png.webp)
w-BN, структура типа вюртциту
Відомі алотропні модифікації нітриду бору:
- гексагональна (α), типу графіту;
- кубічна (β) типу сфалериту, алмазоподібна: ельбор (густина 3,51 г/см³);
- гексагональна (w), типу Вюртциту, лонсдейлітоподібна;
Під дією високої температури(1400-1800 °C) й тиску (> 6 GPa) графітоподібна гексагональна модифікація нітриду бору перетворюється в кубічну алотропну форму, що є аналогом преходу графіту в алмаз. Проте на відміну від алотропних модифікацій карбону, ці дві форми нітриду бору мають біле (безбарвне) забарвлення й не проводять електричний струм за кімнатної температури.
Застосування
Високоякісний абразивний матеріал, по деяким параметрам переважає алмаз. Часто застосовується в виробництві накладок і вставок ріжучого інструменту оскільки на відміну від алмазу не може спричиняти дифузії карбону (вуглецю) в сталь. Гексагональна (α) модифікація нітриду бору широко використовується у наукових дослідженнях матеріалів графенової сім'ї. Ця модифікація нітриду бору є електричним ізолятором, має шарувату структуру і легко розщеплюється на тонкі атомарно плоскі шари. Тому гексагональний (α) нітриду бору часто використовують як підкладку для графену та інших двовимірних кристалів. При контакті атомарно плоского шару нітриду бору та іншого атомарно плоского кристала спостерігається ефект самоочищення: обидва кристали лягають впритул один до одного та витісняють з поверхні контакту забрудники, що були розташовані на поверхнях обох кристалів. Ці властивості дозволяють застосовувати гексагональний нітрид бору для змащування при екстремальних температурах (до 1000°C).
Див. також
Примітки
- Boron nitride
Література
- Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0.