ホウ素（読み）ほうそ（英語表記）boron

日本大百科全書(ニッポニカ)

ホウ素
ほうそ
boron

周期表第13族に属し、ホウ素族元素の一つ。ホウ砂(しゃ)、ホウケイ酸ガラスなどホウ素化合物は、古くからよく知られていた。1702年オランダのホンベルクWilhelm Homberg（1652―1715）がホウ砂と緑礬(りょくばん)の水溶液を加熱して揮発性の物質を得たが、その後ホウ砂と酸からも同じものが得られることがわかった。これがホウ酸であるが、1808年フランスのL・ゲイ・リュサックとL・J・テナールおよびイギリスのH・デービーらがホウ酸をカリウムで還元して単体として取り出した。彼は初めホウ酸boric acidにちなんでboraciumという名を提案したが、その性質が炭素carbonによく似ていることからboronと改められた。地殻中にはホウ酸塩として広く分布し、天然にはホウ酸またはホウ酸塩として産出する。おもな鉱石は、ホウ砂Na₂B₄O₇・10H₂O、カーン石Na₂B₄O₇・4H₂Oなどである。単体を得るには、酸化物をマグネシウムなどで還元する方法、テトラフルオロホウ酸カリウムKBF₄の溶融塩電解法などで95～98％の純度のものが得られる。純度の高いものを得るのには酸化ホウ素に炭素を加え、塩素を反応させて塩化ホウ素とし、これを蒸留して精製し、水素とともに1000℃以上に加熱したタングステンなどのフィラメント上に通すと、99％以上のものが得られる。単体には結晶性のものと無定形のものがある。無定形粉末を約1000℃に熱するとα(アルファ)菱面(りょうめん)体晶となり、さらに熱すると1100～1200℃でβ(ベータ)菱面体晶となる。その他正方晶系変態があるとされたが、これはB₅₀C₂あるいはB₅₀N₂などであることが示されている。金属光沢のある黒色結晶は、ダイヤモンドに次いで硬く（モース硬さ9.3）、半導体の性質を示す。金属と非金属の境界領域にある半金属の一つ。化学的性質はケイ素に似ている。熱すると酸素、窒素、ハロゲンなどと直接化合してそれぞれ酸化物B₂O₃、窒化物BN、ハロゲン化物をつくる。熱濃硝酸によりホウ酸、水酸化アルカリと溶融するとホウ酸アルカリとなる。純ホウ素はシリコン半導体のドープ剤として用いられ、また中性子吸収断面積が大きいので原子炉の制御棒、遮蔽材(しゃへいざい)に利用される。そのほか、ホウ酸としてホウケイ酸ガラスの原料、医薬、防腐剤などの用途がある。

［守永健一・中原勝儼］

[補完資料] | ホウ素（データノート）

周期表

ホウ素（データノート）
ほうそでーたのーと

ホウ素
　元素記号　　B
　原子番号　　5
　原子量　　　10.81
　融点　　　　2080℃
　沸点　　　　2550℃（昇華）
　比重　　　　2.37（β），2.46（α）
　結晶系　　　三方，正方
　元素存在度　宇宙　6.2（第39位）
　　　　　　　　　　（Si10⁶個当りの原子数）
　　　　　　　地殻　10ppm（第36位）
　　　　　　　海水　4.44mg/dm³

[参照項目] | ホウ素

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

ホウ素
ホウそ
boron

元素記号B，原子番号5，原子量 10.811。周期表 13族に属する。主要鉱石はホウ砂，カーン石，コールマン石などがある。火成岩中に広く分布し，地殻の平均含有量 10ppm，海水中の平均濃度 4.6 mg/l 。単体は黒灰色，金属光沢のある半金属固体で，比重 2.33 (無定形ホウ素は 1.73) ，融点 2000～2500℃。化学的性質はケイ素に類似し，不活発。塩酸，フッ化水素酸におかされないが，アルカリ溶融により分解される。還元性があり，銅の脱酸剤ともなる。単体としての用途はあまりないが，化合物はガラスなどの原料として重要である。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典