Τι είναι το τριχλωριούχο βόριο;

Το τριχλωριούχο βόριο (BCL3) είναι ένα άχρωμο, τοξικό, αλλά μη εύφλεκτο αέριο που χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία κατασκευής μικροτσίπ μέσω εμφύτευσης ιόντων σε πυρίτιο ποιότητας ημιαγωγού (SGS). Το SGS ξεκινά ως καθαρός μονωτήρας και γίνεται ημιαγωγός τύπου p με την προσθήκη ατόμων βορίου στο υπόστρωμα πυριτίου. Ένα άλλο όνομα για το τριχλωριούχο βόριο στην κατασκευή είναι το τριχλωροβοράνιο και είναι ένα βασικό συστατικό μιας εκτιμώμενης βιομηχανίας φυσικού αερίου ύψους 200 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ (USD) από το 2002 στις Ηνωμένες Πολιτείες που αναπτύσσεται ταχέως και εξυπηρετεί την αγορά ημιαγωγών.

Άλλες βιομηχανικές εφαρμογές για το τριχλωριούχο βόριο περιλαμβάνουν τη διύλιση πολλών μετάλλων, όπως το αλουμίνιο, το μαγνήσιο και ο ψευδάργυρος. Είναι επίσης συμβατό με ορισμένα πλαστικά όπως το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) που χρησιμοποιείται στις υδραυλικές εγκαταστάσεις και το πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE) που χρησιμοποιείται στην κατασκευή αντικολλητικών επιφανειών για μαγειρικά σκεύη. Η ένωση χρησιμοποιείται επίσης ως χημική ουσία στη χάραξη μετάλλων με πλάσμα, όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, τα κράματα χαλκού και το βολφράμιο.

Οι αναδυόμενες αγορές για την ένωση περιλαμβάνουν την κατασκευή καυσίμου πυραύλων και ως καταλύτη στη φαρμακευτική παραγωγή. Το ίδιο το βόριο έχει αντιβακτηριακές ιδιότητες και, από το 2006, το τριχλωριούχο βόριο θεωρείται ως ένα πιθανό βασικό συστατικό στην παρασκευή θεραπειών για τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Οι ίνες έχουν κατασκευαστεί από ενώσεις νιτριδίου του βορίου με χρήση τριχλωριούχου βορίου, τα οποία κατασκευάζονται σε ενισχυτικό ύφασμα για αεροσκάφη, όπως τα δομικά στοιχεία δέσμης στο στρατιωτικό αεροπλάνο βομβαρδιστικών Β-1 των ΗΠΑ. Αυτές οι ίνες προσαρμόζονται περαιτέρω σε σύνθετες δομές σε αυτοκίνητα υψηλής απόδοσης και χρήσεις οπτικής μετάδοσης δεδομένων.

Δεδομένου ότι το τριχλωριούχο βόριο υδρολύεται κατά την έκθεση στην υγρασία του αέρα ή την επαφή με το νερό, εγκυμονεί κινδύνους για την υγεία εάν δεν σφραγιστεί προσεκτικά σε δοχεία μεταφοράς. Οποιαδήποτε έκθεση στην υγρασία στο δοχείο θα προκαλέσει συσσώρευση αερίου υδροχλωρίου και θα οδηγήσει σε έκρηξη και μόλυνση του περιβάλλοντος αέρα. Η χημική ένωση εγκυμονεί κινδύνους έκθεσης όταν συνδυάζεται με υγρασία για να σχηματίσει υδροχλώριο, μια καυστική μορφή υδροχλωρικού οξέος που είναι επιβλαβής για τους πνεύμονες, τους βλεννογόνους και το δέρμα, επομένως αποστέλλεται σε υγρή μορφή και χειρίζεται με προσοχή.

Αντίθετα, το τριχλωριούχο βόριο έχει πιθανά οφέλη για την υγεία. Χρησιμοποιείται σε έρευνα που περιλαμβάνει φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR), ένα πεδίο μελέτης στη δομική βιολογία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το BCL3 είναι μια αρχική ή πρόδρομη χημική ουσία που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία στοιχειακού βορίου. Ένα από τα δύο φυσικά σχηματιζόμενα ισότοπα του βορίου – το βόριο-10 – έχει μια μοναδική ικανότητα να συλλαμβάνει νετρόνια χαμηλής ενέργειας. Τόσο το βόριο-10 όσο και το βόριο-11 είναι βασικά ισότοπα του στοιχείου που χρησιμοποιείται στη διαδικασία του NMR.