Dünyada nadir bulunan besin elementlerinden bir olan bor, bitkilerin yaşaması, hayvan sağlığı ve insanlar için önemli bir role sahip. Bor, endüstrideki birçok sektörde önemli bir madde ve teknolojik gelişmelere doğru orantılı olarak bora duyulan ihtiyaç giderek artıyor. Bor, element ve bileşik olarak nanoteknolojiden atom teknolojisine, temizlik malzemelerinden kanser tedavisine, roket yakıtlarından havai fişeklere kadar geniş bir kullanım alanına sahip. Türkiye, bor rezervi ve üretimi konusunda dünyadaki en stratejik ülke konumunda…
Borun Tarihçesi
Borun tarihi hakkında çeşitli iddialar var. 4000 yıl önce Tibet’te bor tuzlarının kullanıldığı; 875 yılında Arapların bor tuzlarından ilaç yaptığı; Eski Mısır’da mumyalama işlemlerinde; Romalıların cam işlemede; Babil ve Etilerin de altın ve gümüş işlemesinde bor kullandığına dair bilgiler bazı kaynaklarda yer alıyor. Bor, Avrupa’ya 13. yüzyılda Marko Polo tarafından Tibet’ten getirilmiş.
Borun tarihi ile ilgili bazı bilgiler ise şöyle;
- İlk borik asit 1700’lü yılların başında kimya öğretmeni William Homberg tarafından demir sülfat ile boraksın ısıtılmasıyla elde edildi.
- 1771 yılında İtalya’nın Tuscani bölgesindeki sıcak su kaynaklarında katı borik asit (sassolit) bulundu.
- En değerli ve en saf bor olarak bilinen elementel bor, 1808 yılında Fransız kimyacı Gay-Lussac ile Baron Lois Thenard tarafından bulundu.
- 1830 yılında İtalya’da borik asit üretimi başladı.
- İlk endüstriyel boraks madenciliği 1852 yılında Şili’de başladı.
- 1865 yılında Osmanlı İmparatorluğu döneminde Balıkesir’in Susurluk ilçesinde Fransız ve İngilizler bor üretimi yaparak Avrupa’ya ihraç etti. Bu firmaların faaliyetleri 1950 yılına kadar sürmüştür.
- 1956 yılında Kütahya Emet’te, 1959 yılında da Eskişehir Kırka’da bor madenleri bulundu.
- Bilim adamları bitkilerdeki bor içeriğini 1910 yılında keşfetti. 1985 yılına kadar yapılan çalışmalar ve araştırmalarla borun insan sağlığına etkileri de ortaya çıkarıldı.
Borun Kimyasal Özellikleri Nelerdir?
Kimyasal sembolü ‘B’ olan borun atom numarası 5’tir. Atom ağırlığı 10,811, özgül ağırlığı 2,84’tür. Metaloid element serisinde bulunur. Element tablosunun 3A grubunda yer alan tek yarı metaldir. Ergime derecesi 2076, kaynama noktası 3927 derecedir. Yoğunluğu düşük, ısıya karşı çok dayanıklı metal ile ametal arası, yarı iletken özelliğe sahiptir. Düşük derecelerde iletkenliği düşerken, yüksek derecelerde çok iletkendir.
Doğada saf olarak bulunmaz, çeşitli bileşiklerden elde edilir. Doğal koşullarda oksijene bağlı olarak bulunur ve bu oluşumlara “borat” adı verilir. Genellikle borat ve borik asit oluşumlarından üretilir. En basit bor bileşikleri bor oksit ve borik asittir. Kalsiyum ve sodyum bileşiklerinde de bulunan borun temel cevherleri; boraks, kolemanit, uleksit ve kernit gibi boratlardır. Bu yüzden katı, sıvı ve gaz halini değiştirmeden değişik yapılara geçiş yapabilir. Doğada 230 çeşit bor minerali bulunur. Saf borun 5 farklı kristal şekli vardır. Diğer atomlarla da 4 farklı bor modifikasyonu oluşturulabilir.
Ticari açıdan değerli bulunan ve üretimi en çok yapılan bor mineralleri şunlardır; tinkal, probertit, datolit, hydroborsaure, ulexit, kernit, colemanit, ascharit. Bu mineraller arasında ticari anlamda en önemli bor mineralleri “tinkat” ve “colemanit”tir.
Bor Hangi Alanlarda ve Ürünlerde Kullanılır?
Borun kullanım alanları oldukça fazla ve giderek artıyor. Son yıllarda teknolojideki gelişmeler, nanoteknolojinin endüstride kullanımının artması gibi etkenlerle bora duyulan ihtiyaç da doğru orantılı olarak artıyor. Her sektör bordan faydalanmanın yollarını arıyor. Genel olarak bakıldığında yaklaşık 500 farklı üründe bor izine rastlamak mümkün.
Hafif olan bor, sürtünmeyi azaltması, enerji verimliliği sağlaması, ısıya karşı dayanıklılığı sebebiyle birçok üründe tercih ediliyor. Kimyasal yapısı sebebiyle hidrojen bileşenleriyle birlikte enerji üretiminde de borun önemi giderek artıyor. Borla enerji üretim çalışmaları çerçevesinde yapılan bir araştırmaya göre 200 gram borla 50 megabayt elektrik enerjisi üretilebiliyor. Bu sebeple önümüzdeki yıllarda borun enerji üretimine sağlayabileceği katkılar çok açık.
- Bor, kristalize edilmiş saf haliyle elektronik ürünler başta olmak üzere birçok sektörde önemli bir madde. Tel şeklindeki kristalleri uçak ve uzay endüstrisinde kullanılan sentetik malzemelerin üretiminde ve elyaf kuvvetlendirici olarak;
- Amorf bor, katı roket yakıtlarında katkı maddesi olarak ve havai fişeklerde;
- Demir ve bor alaşımı olan ferrobor; çok sert çeliklerin üretiminde, atom reaktörlerinde nötron absorbanı olarak;
- Karbon bor alaşımı borkarbit ve alüminyum bor alaşımı kadretik; bileyleme ve taşlama malzemeleri, aşınmaya dayanıklı parçalarda;
- Elementel bor; uçak yakıtlarının temizlenmesinde, gübreler, tenis raketleri ve golf sopası üretiminde kullanılır.
Borun saf olarak ve çeşitli alaşımlarla kullanıldığı diğer alanları şöyle sıralayabiliriz; çeşitli alaşımlar, nükleer yakıtlar, helikopter pervaneleri, savaş uçaklarındaki kaplamalar, işaret fişekleri, radyasyon kıyafetleri, çamaşır tozları, bazı temizlik kimyasalları, ışık dalgası iletkenleri, fren ve debriyaj balataları, çeşitli alanlarda kullanılan zırhlar, kurşun geçirmez yelekler, hava yastıkları, kanser tedavisinde kullanılan radyoterapi cihazları, cam, porselen, seramik, yanmaz kıyafetler, araç motor yağları ve katkıları, cam yünü, tekstil kimyasalları, fotoğraf kimyasalları, yapıştırıcılar, krem, deodorant, pudralar, diş macunları, ilaç, sabunlar, güzellik ve bakım ürünleri…
Bor ve Bitkiler
Bor, doğal ortamlarda serbest olarak değil oksijenle bağlanmış olarak bulunur. Bu sebeple insan, havyan ve bitkilerin yaşadığı ortamlarda bulunan bir madendir. Gereğinden az bor alan bitkilerin bozulduğu tespit edilmiştir. Bor noksanlığı bitkilerde yapısal bozukluklar ve işlevsel tahribatlar ortaya çıkmaktadır. Bitkilerin hücre duvarlarında çimento görevi gören bor, bitkilerde yaprak, sürgün, tohum ve meyve oluşumunda etkin rol oynar.
En basit bor bileşiklerinden biri olan borik asit, karbonhidratlar ve proteinlerle bileşik oluşturabilir. Bor oksit ve borik asit, okyanuslardan buharlaşarak havaya karışır ve yağmur veya kar sayesinde toprağa ve yer altı sularına karışır. Dolayısıyla denizler, taşlar, kayalar, toprak, yer altı ve yer üstü tatlı su kaynakları bor bileşikleri içerebilir. Bitkiler, toprak ve sudan bor bileşiklerini alır ve doğal olarak hayvan ve insanlara geçer.
Denizlerde bulunan bor, balıklarda değil bitkilerde depolanır. Yapılan araştırmalarda bitkilerin yaşamı için borun önemi ortaya konmuştur. Bitkilerin gelişim ve ürün verme süreçlerinde borun büyük önemi var. Örneğin gübrelerde kullanılan borun amacı toprağı zenginleştirmek yani ürünlerin gelişimini sağlamaktır. Gereğinden fazla bor alan bitkiler zarar görür.
İnsanların çeşitli yollarla aldığı bor ise büyük oranda vücuttan idrar ve ter yoluyla atılır. Belli bir orandan fazla örneğin 80 gram ve üzeri boraks veya borik asit alan insanların hayati tehlike yaşayabileceği öngörülmektedir. Ancak bununla ilgili henüz bilimsel bir veri bulunmuyor. Aşırı bor teması da deri, boğaz ve gözlerde bazı tahrişlere yok açabilmektedir.
Borun insan sağlığına faydaları da var. Vücuttaki minerallerin düzenlenmesine yardımcı olur, kemik yapısını korur. Beyin sağlığına katkıları da bilinen bor, günümüzde popüler besin takviyeleri arasında yerini almış durumda.
Bor içeren bitki, meyve ve sebzelerden bazılarını şöyle sıralayabiliriz; baklagiller, elma, pancar, vişne, üzüm, fındık, ceviz, üzüm, marul, armut, fasulye, biber, tahıllar, et, yumurta, süt ürünleri… Bu ürünlerin bor gereksinimleri ve bor içerikleri farklılık göstermektedir.
Bor Rezervleri Hangi Ülkelerde Bulunur?
Bor, dünyada çok az bulunan elementlerden biri. Bu sebeple stratejik bir madde. En önemli bor minerallerinden olan tinkal ve colemanit, Türkiye’de en çok bulunan bor mineralidir. Kalsiyum bor bileşiği olan kolemanit bakımından da zengin bir ülke olan Türkiye, bor oksit rezervi bakımından dünyada birinci sırada.
Türkiye’de Eskişehir’in Seyitgazi ilçesine bağlı Kırka mahallesinde (belde), Kütahya’nın Emet ve Hisarcık ilçelerinde, Bursa’nın Kestelek köyünde, Balıkesir’in Susurluk ve Bigadiç ilçelerinde kilometrelerce uzunlukta bor cevheri bulunuyor. Türkiye’de bor üretimi ve işletmesi devlete ait Eti Maden İşletmeleri’nde yapılabiliyor.
(Eskişehir Kırka'daki bor işletmesi...)
Dünyadaki bor rezervlerinin yüzde 72’sini barındıran Türkiye, bor üretiminde de lider konumdadır. Türkiye’de yaklaşık 2 milyon hektarlık bor rezerv alanı kamulaştırıldı. Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü verilerine göre bu alanlarda bor cevherlerinin rezerv oranları şöyle; kolemanit (%18), üleksit (%1,4), tinkal (%25,3) ve kolemanit+propertit+üleksit (%55,3). Bu cevherlerin toplam rezerv miktarı ise 3 milyar 285 milyon 100 bin tondur. Bor rezervinin gelecekte Türkiye’ye katacağı toplam ekonomik değerin 1 trilyon dolar olduğu öngörülüyor.
Bor rezervi bakımından zengin diğer ülkeler de sırasıyla şöyledir; Rusya, Amerika Birleşik Devletleri (ABD), Şile, Çin, Peru, Bolivya, Kazakistan, Arjantin, Sırbistan, İran.
Türkiye dışındaki ülkelerde bor rezervlerinin 50 yıllık bor ihtiyacını karşılayabileceği öngörülürken, Türkiye’deki bor rezervlerinin dünyanın 250-500 yıllık bor ihtiyacını karşılayabileceği iddia ediliyor. Bu bakımdan verimli bir bor politikası ile Türkiye, gelecekte ekonomik olarak büyük gelişmeler sağlayabilir. Çalışmalar arttıkça bor zengini olan Türkiye’nin stratejik üstünlüğü daha da artacaktır.