Nitruro de boro

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Nitruro de boro
Boron-nitride-(sphalerite)-3D-balls.png
Estructura tridimensional de nitruro de boro cúbico
Boron-nitride-(hexagonal)-top-3D-balls.png
Estructura tridimensional de nitruro de boro hexagonal
Nombre IUPAC
Nitruro de boro
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular BN
Identificadores
Número CAS 10043-11-5[1]
ChEBI 50883
ChemSpider 59612
PubChem 66227
Propiedades físicas
Apariencia Sólido blanco
Densidad 2,1 kg/; 0,0021 g/cm³
Masa molar 25.012379471 g/mol g/mol
Punto de fusión 2973 °C (3246 K)
Índice de refracción (nD) 1.8 (hBN); 2.1 (cBN)
Termoquímica
ΔfH0gas 476,98 kJ/mol
ΔfH0sólido -250,91 kJ/mol
S0gas, 1 bar 212,36 J·mol–1·K
S0sólido 14,77 J·mol–1·K–1
Peligrosidad
Frases R R36/37
Frases S S26, S36
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El nitruro de boro, de fórmula BN, es un compuesto binario del boro, que consiste en proporciones iguales de boro y nitrógeno. El compuesto es isoelectrónico al carbono, (el boro aporta 3 electrones de valencia y el nitrógeno 5) por lo que el nitruro de boro tiene formas polimórficas, homólogas a los alotropos del carbono.

Formas polimórficas[editar]

Nitruro de boro cúbico[editar]

El nitruro cúbico de boro (c-BN) es un material artificial extremadamente duro, aunque de una dureza menor a la del diamante. Al igual que el diamante, el c-BN es un aislante eléctrico y un excelente conductor del calor. Es ampliamente utilizado como un abrasivo para herramientas industriales, en especial para el mecanizado de aceros aleados y materiales de gran dureza.[cita requerida]

Fabricación[editar]

El c-BN es producido por el tratamiento del nitruro de boro hexagonal a altas presiones y temperaturas, de la misma manera que es producido el diamante artificial a partir del grafito. La conversión directa de nitruro de boro hexagonal a nitruro de boro cúbico ocurre a presiones por encima de los 18 GPa y temperaturas de entre 1730-3230 °C. La adición de pequeñas cantidades de óxido de boro pueden reducir la presión requerida a unos 4-7 GPa, y la temperatura a unos 1500 °C.[cita requerida]

Industrialmente se utilizan distintos catalizadores para lograr la reacción, los cuales varían según el método de producción (p. ej.: Litio, Potasio o Magnesio, sus nitruros, sus fluoronitruros, agua con compuestos de amoníaco, etc.).

Borazón[editar]

Borazón es la marca comercial de un compuesto sintético, de estructura cristalina cúbica, de nitruro de boro, obtenido a alta presión.[2][3]​ Fue descubierto el 12 de febrero de 1957 por el doctor Robert Wentorf en los laboratorios de General Electric y luego patentado y comercializado, a partir de 1969, por esta misma empresa.[4][5]​ Este material raya el diamante y soporta temperaturas superiores a los 1800 °C.[5]

Propiedades físicas y químicas[editar]

El borazón, al igual que el diamante, es un buen aislante eléctrico, ya que no posee electrones libres. Su estructura cristalina es cúbica, con lados de aproximadamente 0,5 Å y, por lo tanto, su densidad es aproximadamente 2% menor a la del diamante.[5]

Utilización[editar]

Este compuesto se utiliza en la industria para dar forma a herramientas, ya que su elevado punto de fusión le permite resistir temperaturas de más de 2000° C. También se utiliza en joyería y cristalería como elemento de abrasión de diamantes.[5]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Número CAS
  2. William Atkins, Peter; Jones, Loretta (2006). Principios de química: los caminos del descubrimiento. Editorial Médica Panamericana. p. 552. ISBN 978-950-06-0080-4. Consultado el 22 de septiembre de 2015. 
  3. Beigbeder Atienza, Federico (2006). Diccionario técnico: inglés-español, español-inglés. Díaz de Santos. p. 57. ISBN 84-7978-743-0. Consultado el 22 de septiembre de 2015. 
  4. Groover, Mikell P. (1997). Fundamentos de Manufactura Moderna: Materiales, Procesos Y Sistemas. p. 576. ISBN 968-880-846-6. Consultado el 22 de septiembre de 2015. 
  5. a b c d Grenville-Wells, Judith (28 de febrero de 1957). «Harder than diamond?». The New Scientist: 17. Consultado el 22 de septiembre de 2015.