Co to jest trichlorek boru?

Trichlorek boru (BCL3) to bezbarwny, toksyczny, ale niepalny gaz powszechnie stosowany w przemyśle produkcji mikroukładów poprzez implantację jonów do domieszkowanego krzemu półprzewodnikowego (SGS). SGS zaczyna jako czysty izolator, a po dodaniu atomów boru do podłoża krzemowego staje się półprzewodnikiem typu p. Inną nazwą trichlorku boru w produkcji jest trichloroboran i jest on kluczowym składnikiem szacowanego na 200 milionów dolarów amerykańskiego przemysłu gazowego (USD) w 2002 roku w Stanach Zjednoczonych, który szybko się rozwija i obsługuje rynek półprzewodników.

Inne zastosowania przemysłowe trichlorku boru obejmują rafinację wielu metali, takich jak aluminium, magnez i cynk. Jest również kompatybilny z niektórymi tworzywami sztucznymi, takimi jak polichlorek winylu (PVC) używany w kanalizacji i politetrafluoroetylen (PTFE) używany do produkcji nieprzywierających powierzchni naczyń kuchennych. Związek ten jest również stosowany jako substancja chemiczna do wytrawiania plazmowego metali, takich jak stal nierdzewna, stopy miedzi i wolfram.

Wschodzące rynki dla tego związku obejmują produkcję paliwa rakietowego i jako katalizatora w produkcji farmaceutycznej. Sam bor ma właściwości przeciwbakteryjne, a od 2006 roku trójchlorek boru jest postrzegany jako potencjalny kluczowy składnik w produkcji leków na chorobę Alzheimera. Włókna zostały wykonane ze związków azotku boru przy użyciu trichlorku boru, które są przetwarzane na tkaniny wzmacniające do samolotów, takie jak elementy belek konstrukcyjnych w amerykańskim bombowcu B-1. Włókna te są następnie dostosowywane do struktur kompozytowych w samochodach o wysokich osiągach oraz do zastosowań w optycznej transmisji danych.

Ponieważ trichlorek boru hydrolizuje pod wpływem wilgoci w powietrzu lub w kontakcie z wodą, stanowi zagrożenie dla zdrowia, jeśli nie jest starannie zamknięty w pojemnikach transportowych. Jakiekolwiek narażenie na wilgoć w pojemniku spowoduje nagromadzenie się gazowego chlorowodoru i doprowadzi do wybuchu i zanieczyszczenia otaczającego powietrza. Związek chemiczny stwarza ryzyko narażenia, gdy łączy się z wilgocią, tworząc chlorowodór, żrącą formę kwasu chlorowodorowego szkodliwą dla płuc, błon śluzowych i skóry, dlatego jest transportowany w postaci płynnej i należy z nim obchodzić się ostrożnie.

Natomiast trichlorek boru ma potencjalne korzyści zdrowotne. Wykorzystywany jest w badaniach obejmujących spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), dziedzinę biologii strukturalnej. Wynika to z faktu, że BCL3 jest starterem lub prekursorem chemicznym używanym do tworzenia pierwiastkowego boru. Jeden z dwóch naturalnie tworzących się izotopów boru — bor-10 — ma wyjątkową zdolność wychwytywania neutronów o niskiej energii. Zarówno bor-10, jak i bor-11 są niezbędnymi izotopami pierwiastka wykorzystywanego w procesie NMR.