微量元素是什么(微量元素是什么检查项目)

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硼的特性

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硼的原子序数为5,元素符号为B,相对原子质量10.811。硼是元素周期表中ⅢA族(硼族元素)中唯一的非金属元素,被归类为准金属,又称半金属元素,介于金属和非金属之间的物质。

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硼为黑色或银灰色固体,晶体硼为黑色。硼是一种坚韧的元素,其晶体形式非常坚硬,硬度仅次于金刚石,质地较脆。非常耐热。硼在室温下是一种导电性较差的导电体,但在较高的温度下,硼的电导率显著提高。

单质硼熔点2076℃。沸点3927℃。晶态硼较惰性,无定形硼则比较活泼。单质硼的硬度近似于金刚石,室温时为弱导电体;高温时则为良导体。硼的化学性质与铝相似,易被空气氧化,由于三氧化二硼膜的形成而阻碍内部硼继续氧化。硼是动植物生长必需的微量元素,参与核糖核酸的形成,硼在矿物质和激素代谢、调节炎症代谢以及骨骼发育等方面发挥着重要作用。硼及其衍生产品如硼砂、硼酸是冶金、化工、核工业、医药的重要原料。

硼的发现

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美国化学家以西结-温特劳布(Ezekiel Weintraub)

1808年,英国化学家戴维(Humphry Davy)在用电解的方法发现钾后不久,又用硼酸与钾在氢气氛之中发生反应,得到了一种粉状物质。他评价这种物质“不透明、暗橄榄色,非常易碎。”

同年,法国化学家盖·吕萨克(Joseph L.Gay Lussac)和泰纳(L.J.Thénard)用金属钾还原无水硼酸制得单质硼。他们认为它具有硫和磷的共同特征,并将其命名为bore(原意是“焊剂”的意思)。

事实上,双方都没有生产出纯硼,他们的样本只有大约60%的纯度。

1909年,美国化学家以西结-温特劳布(Ezekiel Weintraub)用氢气还原卤化硼,生产出了纯度99%的纯硼。

美国化学家以西结-温特劳布(Ezekiel Weintraub)

从分解出硼到制得纯硼,前后花了100多年。

硼的来源

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硼矿

硼约占地壳组成的0.001%,它在自然界中主要矿石是硼砂和白硼钙石等。中国西藏自治区许多含硼盐湖,蒸发干涸后有大量硼砂晶体堆积。硼在自然界中的含量相当丰富。天然产的硼砂(Na2B4O7·10H2O),在中国古代就已作为药物,叫做蓬砂或盆砂,可能是从西藏传到印度,再从印度传到欧洲去的。

硼的在生命中的作用

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硼是一种用途非常广泛、和我们生活息息相关的元素。

硼元素是核糖核酸形成的必需品,而核糖核酸是生命的重要基础构件。夏威夷大学的研究员詹姆斯-斯蒂芬森称:“硼对于地球上生命的起源可能很重要,因为它可以使核酸稳定,核酸是核糖核酸的重要成分。在早期生命中,核糖核酸被认为是脱氧核糖核酸的信息前体。”

硼元素在人体内是维持骨的健康和钙、磷、镁正常代谢所需要的微量元素之一。缺乏硼元素会加重维生素C的缺乏,同时还能改善脑功能,提高反应力。它还是运动员不可缺少的营养素——强化肌肉。

大多数人并不缺硼,老年人可适当摄取。

有关硼的吸收代谢科学界了解得并不充分,硼在膳食中很容易吸收,并大部分由尿排出,在血液中是与氧结合,为H₃BO₃或B(OH)₄-,硼酸与有机化合物的羟基形成无机酯。动物与人的血液中硼的含量很低,并与膳食中镁的摄入有关,镁摄入低时,血液中硼的含量就增加。硼可在骨中蓄积,但尚不清楚是何种形式。

硼还是许多植物特有的必需元素,缺硼时,植物的花药和花丝萎缩,花粉发育不良。油菜和小麦出现的“花而不实”现象与植物硼酸缺乏有关。缺硼时根尖、茎尖的生长点停止生长,侧根、侧芽大量发生,其后侧根、侧芽的生长点又死亡,从而形成簇生状。甜菜的褐腐病、马铃薯的卷叶病和苹果的缩果病等都是缺硼所致。

硼的工业作用

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高硼硅玻璃耐热性强,把玻璃杯从冷冻室拿出马上加入烧开的热水,玻璃杯也不会破裂,-20℃~120℃都没有问题,可直接在微波炉中加热,且在明火上干烧20分钟都没有问题。但相对来说,这种玻璃制品价格也相对较高。

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氮化硼具有良好的热稳定性和化学稳定性,因此在高温设备中使用氮化硼陶瓷。

硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)用于制造玻璃纤维,用作清洁液、软化剂、杀虫剂、除草剂和消毒剂。

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硼酸(H₃BO₃)是一种很弱的酸,有杀菌作用,可用做眼药水和防腐剂、阻燃剂。

硼是NIB磁铁(钕磁铁,是由钕、铁、硼制成的永久磁铁)中不可缺少的元素,NIB磁铁是非常强大的磁铁,用于电脑、手机、医疗设备、玩具、马达、风力涡轮机和音频系统。

晶体硼和氧化硼都很硬,前者用来制作切削工具和钻头,后者可以制作人造宝石。

硼有“金属材料的维生素”之称,炼钢时在钢水中掺入万分之几的硼,便可代替钼、铬、镍等贵重金属制作不锈钢,而且强度更好,具有优良的力学性能;在铜或铝的熔液中掺入万分之几的硼,可使二者的导电性能更好。

以金属硼化物为基体的陶瓷,用于制作火箭喷嘴、高温轴承、高温电极和电触点。

单质硼在原子能工业中是高效的中子吸收剂,氟化硼用于制作核反应堆的计数器,硼掺入铝合金制作中子屏蔽材料。硼烷在航天工业中可作为火箭的燃料,三乙基硼用作火箭推进剂。

钕铁硼磁性材料用于制造电子计算机磁盘驱动器、办公自动化设备的小马达、视频照相机和录像机等音像设备的马达,还用于音频扬声器和医学上用的磁共振成像系统。

碳化硼、氮化硼均可制作耐高温、抗腐蚀的陶瓷和陶瓷纤维,用于航天航空、汽车工业,也用于加工宝石、刀具、轴承、喷砂嘴和防弹材料。用硼酸锌制作的纤维绝缘材料,既可作为防火的阻燃剂,又可应用于漂白和媒染。

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硼的害处

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目前认为微量的硼无毒,过量则具有毒性。医用硼砂有毒,人体若摄入过多,会引发多脏器的蓄积性中毒。

目前,硼酸和硼砂已被包括我国在内的多个国家列为禁止添加的食品添加物,但仍有一些食品生产厂家违法添加,用来防腐保鲜或改变食品弹性、脆度,以期获得更好的口感来吸引消费者,例如豆腐、腐竹、牛(鱼)肉丸、糕点、面条及米粉等。

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此外,一些消费品,如市面销售的一系列的软泥类儿童玩具——“史莱姆”泥,、“水晶泥”、“假水”等,有些不法商家加入硼砂,硼砂可以使水晶泥看起来亮晶晶富有弹性,对水晶泥的合成十分重要。而医生介绍,硼砂毒性较高,2-3克剂量可致婴儿死亡。增加了儿童暴露于过量硼的健康风险。

因此,在购买上述食品或消费品时,选择正规厂家合格生产的商品,避免购买“三无”产品是消费者减少暴露风险的有效方式。如果孩子手部有破损,请不要让孩子玩这类玩具,玩完后一定要及时洗手。

关于韶远

韶远科技(上海)有限公司成立于2007年,专注小分子杂环砌块16年;可为用户提供小试-中试-工业化生产一站式服务;公司放大生产类似cGMP环境,产品涵盖GMP原料、API中间体以及精细化工品。近年来,随着合成生物学的蓬勃发展,公司也开发多系列生物大分子相关中间体,如海藻糖及衍生物、上百种糖类结合体、ADC毒素和Linkers、Protac及核苷等。