symbool B, atoomnr 5, atoomgewicht 10,82, s.g. 2,33, sm.pt 2300 gr., k.pt 2550 gr., element dat, als staande in de 3de kolom van het periodiek systeem, driewaardig is, echter vrij weinig overeenkomst heeft met het daaronder staande aluminium, maar in eigenschappen, ook van de verbindingen, veel meer gelijkt op silicium (diagonaalregel). Het werd in 1808 als element ontdekt door Davy en door Gay-Lussac en Thénard; de afscheiding in zuivere toestand geschiedde pas in de latere tijd.
Het element borium komt in zeer kleine hoeveelheden overal op aarde voor, 0,1 pct B2O3 in sedimenten, en het is gebleken één van de voor de plantengroei volstrekt noodzakelijke sporen elementen te zijn (0,5 mg per l, oligopleronten); ook in zeewater is het aanwezig (0,2 g per 1000 l).Van de mineralen is het oudste bekende de natuurlijke borax (Arabisch buraq) of tinkal, Na2B4O7⋅10H2O, die reeds in de middeleeuwen uit Tibet werd ingevoerd en waaraan het element zijn naam dankt. Dit mineraal wordt in grote hoeveelheden gevonden langs de oevers van het Boraxmeer in Californië. Verdere belangrijke mineralen zijn kerniet, Na2B4O7⋅4H2O, boronatrocalciet, Na2B4O7⋅2CaB4O7⋅18H2O (V.S., Chili, Bolivia, Peru), calciumboraten, zoals borocalciet CaB4O7 , pandermit en colemaniet (V.S. en Klein-Azië). Uit de Strassfurter zoutlagen wordt een weinig boraciet, een magnesiumboraat gewonnen. Boorzuur H3BO3 (ook als sassolien op het eiland Vulcano) wordt in Toscane aangetroffen in de dampen van de fumaroli of moffetti. Deze dampen worden in water gecondenseerd, waarna de verkregen boorzuur-oplossing met behulp van de natuurlijke warmte van de fumarole gassen wordt ingedampt. Deze winning, hoewel nog bestaande, heeft zeer aan betekenis ingeboet na de ontdekking van de Amerikaanse boraxvindplaatsen.
Van de jaarlijkse productie van ca 200.000 ton komt vrijwel alles uit de V.S.; Chili, Turkije en Italië dragen ieder slechts enkele percenten bij.
Het element borium kan worden verkregen door reductie van borax of boortrioxyde met natrium of magnesium; zuiverder ontstaat het, door boortrichloride met waterstof in de electrische lichtboog te reduceren of door de ontleding van het bromide langs thermische weg of door electrische ontladingen. Het ontstaat volgens deze methoden als een zwart poeder van grote hardheid (zgn. amorph borium). Wordt borium aluminothermisch bereid (zie aluminium) uit trioxyde met aluminiumpoeder en kaliumchloraat of zwavel en wordt het overtollige aluminium in zuur opgelost, dan ontstaan metaalglanzende, doorzichtige tot zwarte kristallen („gekristalliseerd borium”), die echter bestaan uit aluminiumboride AlB12 , die vrijwel even hard zijn als diamant en evenzo een sterk lichtbrekend vermogen hebben. Bij verhoging van temperatuur neemt het aanvankelijk zeer geringe geleidende vermogen buitengewoon sterk toe. Technisch heeft zuiver borium geen betekenis, wel enigszins als legeringsbestanddeel in ijzer-, koper-, chroom-, silicium- en pyrophore legeringen (zie ook boriden). Door zuurstof wordt het pas bij zeer hoge temperaturen aangetast. Sterke zuren en loog tasten het bij koken aan, ook chloor e.d. reageren met borium bij verhoogde temperatuur.
Boorverbindingen
De chemie van het element borium is vrij ingewikkeld en zeker nog niet volledig bekend; deze sluit zich ook hierin aan bij die van silicium, vooral wat betreft de boorzuurverbindingen. De waterstofverbindingen vertonen, mede door haar grote aantal, gelijkenis met die van koolstof, evenals trouwens ook die van silicium.
Boorhydriden of boranen
Bij de inwerking van zuren op magnesiumboride ontstaat een complex mengsel van tal van boorhydriden. Hoewel geplaatst in de derde kolom van het periodiek systeem is borium in zijn waterstofverbindingen vierwaardig, zodat deze verbindingen, zowel wat structuur als wat formule betreft, aansluiten aan de koolstofverbindingen. De eenvoudigste boorkoolwaterstof is het diboraan B2H6 of boroaethaan, een onaangenaam ruikend gas (k.pt 92,5 gr. C., sm.pt 165,5 gr. C.). Het is zelfontbrandbaar aan de lucht en reageert met water tot boorzuur en waterstof.
Tot dezelfde reeks behoort het tetraboraan B4H10 of borobutaan, een vluchtige kleurloze vloeistof, eveneens met walgingwekkende reuk (k.pt 18 gr. G ). Andere boorhydriden zijn o.a. B5H9 en B6H10. Hun structuurformules zijn analoog aan die van methylcyclobutaan en dimethylcyclobutaan, waarbij het tertiaire boriumatoom geen waterstof draagt.
B6H11 is evenzo normaal pentaan een waterstofatoom missend aan het middelste boriumatoom.
Een verbinding van hoger moleculair gewicht is het decaboraan B10H14 (met waarschijnlijk twee vierringen in het molecule), een vaste stof, die relatief stabiel is (sm.pt 99,7 gr. C.).
Van belang zijn ook nog stikstofhoudende verbindingen, zoals het vloeibare triborotriamine of borazol B3N3H6 (k.pt 53 gr. C., sm.pt -58 gr. C.), dat een vlakke ringvormige structuur heeft, geheel analoog aan die van benzeen, waarmede het isoelectronisch is, en dat relatief stabiel is. Het ontstaat bij de verhitting van diboraan met ammoniak. Boroaminoborine is B2NH7 , H3B−NH−BH3. De constitutie van de boorhydriden vormt een interessant probleem. Waarschijnlijk moet worden aangenomen, dat in B2H6 de zes electronenparen in resonantie de zeven bindingen tot stand brengen.
Dat noch een boorhydride BH3 noch BH4 bestaat, moet, wat het eerste betreft, worden toegeschreven aan de instabiliteit van een configuratie met een electronensextet (zie binding), resp. aan het feit dat BH4 met zeven electronen één electron te kort komt voor de vorming van vier electronenparen voor de vier bindingen; het ion (BH4)– bestaat dan ook wel. BH3 dat een electronenpaar zou missen, kan met stikstof, dat een vrij paar bezit, een verbinding met normale bindingen geven, zoals borotrimethylamine H3BN(CH3)3.
Boorhalogeniden
boortrifluoride ontstaat analoog aan silicium-tetrafluoride door verhitting van boriumoxyde met calciumfluoride en zwavelzuur. Het is een gas (k.pt -101 gr. C.), dat in toenemende mate technisch van belang is geworden als katalysator bij reacties van koolwaterstoffen in de petroleumindustrie; het geeft ten dele aanleiding tot reacties analoog aan die van aluminiumchloride. De neiging, met tal van verbindingen reactieve complexen te vormen, hangt samen met het electronensextet (zie chemische binding). Zo verbindt het zich zelfs met de edelgassen als argon tot A⋅BF3 enz., verder met sulfaten en fosfaten, bijv. tot K2SO4⋅BF3 , i.e. K2 analoog met kaliumpyrosulfaat K2S2O7 . Ook met NH3 tot BF3⋅NH3, analoog met SO3⋅NH3 of H2NSO3H, amino-sulfonzuur.
In water lost het zeer goed op; daarbij ontstaan zgn. hydraten als BF3⋅H2O en BF3⋅2H2O, die echter resp. het hydroxylfluoorzuur en het hydroniumzout daarvan zijn, H(BF3OH) en (OH3) (BF3OH). Met het door verdere hydrolyse gevormde HF ontstaat langzaam HBF4 , boorfluoorwaterstofzuur analoog voor de vorming van H2SiF6 door SiF4 in water te leiden. De zouten van dit zuur, de fluoboraten, zoals NH4BF4 , NaBF4 (pyriciet), KBF4 e.a. zijn zeer stabiel en isomorph met de perchloraten. Het zijn sterk desinfecterende stoffen (brouwerij) en het kaliumzout dient ook als vloeimiddel bij het solderen en als toevoeging aan email. Boortrichloride en boortribromide zijn vloeistoffen (k.pt 12,5 gr. C., resp. 90 gr.
C.), die aan de lucht roken, zij ontstaan door directe inwerking van de halogenen op het element. Omgekeerd kan hieruit door thermische ontleding het element in zuivere toestand worden bereid.
