Bore – B
Le bore (B) joue un rôle important dans la fabrication du verre et des matériaux ainsi que dans la nutrition des plantes. Dans le traitement de l’eau, son comportement sous forme d’acide borique et de borate rend son élimination plus difficile que celle de nombreux sels dissous.
Propriétés chimiques · Utilisations et présence dans la nature · Effets sur la santé · Effets sur l’environnement · Bore dans l’eau et traitement
Propriétés chimiques du bore
| Symbole / numéro atomique | B / 5 |
|---|---|
| Groupe / période / bloc | 13 / 2 / p |
| Intervalle de masse atomique standard | [10.806, 10.821] |
| Configuration électronique | [He] 2s2 2p1 |
| État d’oxydation courant | +3 |
| Masse volumique (près de la température ambiante) | 2,34 g cm−3 |
| Température de fusion | 2077 °C |
| Température d’ébullition | 4000 °C |
| Électronégativité (Pauling) | 2.04 |
| Rayon atomique non lié | 0,192 nm |
| Première énergie d’ionisation | 800,6 kJ mol−1 |
| Isotopes stables présents dans la nature | 10B et 11B |
| Premiers isolements | Gay-Lussac, Thénard et Davy, indépendamment les uns des autres en 1808 |
| Numéro d’enregistrement CAS | 7440-42-8 |
La masse atomique est conforme aux données de la CIAAW. Les intervalles reflètent la variation isotopique naturelle ; les parenthèses indiquent l’incertitude sur les derniers chiffres. Les autres propriétés proviennent de la RSC, sauf indication contraire. Les rayons atomiques dépendent de leur définition.
Utilisations, présence dans la nature et histoire
Le bore est généralement classé parmi les métalloïdes. Il existe sous des formes cristallines et amorphes, tandis que les gisements naturels contiennent principalement des borates plutôt que l’élément libre. Le borax, la colémanite et d’autres minéraux boratés constituent des ressources importantes.
Les composés du bore sont utilisés dans le verre borosilicaté, les fibres de verre, les céramiques et les détergents. Le bore élémentaire et les matériaux contenant du bore ont également des applications spécialisées dans les composites et l’absorption des neutrons. Le bore 10 est particulièrement efficace pour capturer les neutrons.
En 1808, Louis-Joseph Gay-Lussac et Louis-Jacques Thénard en France, ainsi que Humphry Davy en Grande-Bretagne, ont obtenu indépendamment du bore impur. Ces premiers produits ne doivent pas être confondus avec les matériaux modernes de haute pureté.
Effets du bore sur la santé
Le bore est indispensable à la croissance des plantes, mais il n’est pas classé comme nutriment essentiel pour l’être humain : aucune fonction biologique indispensable clairement établie ne lui a été attribuée. L’exposition habituelle provient des aliments, de l’eau potable et de certains produits de consommation. Les aliments d’origine végétale sont des sources alimentaires importantes.
L’ingestion excessive de composés du bore peut avoir des effets néfastes. Les effets sur la reproduction et le développement à des niveaux d’exposition élevés sont des éléments importants des évaluations sanitaires. Le risque dépend du composé, de la dose et de la durée d’exposition.
Les poussières de borates peuvent irriter les tissus exposés, tandis que les produits concentrés exigent des précautions de manipulation adaptées à leur composition. Les données nutritionnelles de référence n’établissent pas que la supplémentation est bénéfique. Voir les informations nutritionnelles de référence et la source des NIH ci-dessous.
Effets du bore sur l’environnement
Le bore pénètre dans l’eau par l’altération des roches, l’activité géothermique et des sources humaines telles que certains rejets industriels et d’eaux usées. Sa concentration varie selon la géologie et l’utilisation de l’eau ; il ne faut pas présumer qu’elle est négligeable dans toutes les sources d’eau souterraine.
Le bore est un nutriment pour les plantes, mais des concentrations excessives peuvent endommager les cultures sensibles. Pour évaluer l’eau d’irrigation, il faut tenir compte de la tolérance des cultures, des conditions du sol et du régime d’irrigation, ainsi que de la concentration dans l’eau. Le risque environnemental ne peut être déduit du seul nom « bore » sans tenir compte de l’exposition.
Bore dans l’eau et traitement
La valeur guide de l’OMS pour l’eau potable est de 2,4 mg/L exprimés en bore. Il ne s’agit ni d’une limite légale universelle ni d’un objectif pour l’eau d’irrigation ; les exigences applicables dépendent du pays ou territoire et de l’usage.
Au pH habituel de l’eau potable, une grande partie du bore dissous est présente sous forme d’acide borique neutre, B(OH)3. À un pH plus élevé, la proportion de borate chargé négativement, B(OH)4−, augmente. Cette distinction est importante pour le dessalement et la purification.
La clarification classique et la chloration n’éliminent pas le bore de manière significative. Les solutions comprennent l’osmose inverse convenablement conçue et les résines sélectives du bore. Le taux de rejet par osmose inverse dépend du pH, de la température, du choix de la membrane et des conditions d’exploitation ; un deuxième passage ou un autre ajustement du procédé peut être nécessaire. Une élévation du pH impose aussi d’évaluer les risques d’entartrage et la stabilité de l’eau en aval.
Choisir le traitement à partir d’essais sur une eau représentative et vérifier la concentration résiduelle de bore. Gérer convenablement les déchets de régénération ou le concentrat. Pour en savoir plus : Le bore dans l’eau (B + H2O) et les normes relatives à l’eau potable.
Dernière révision de la page sur le bore : par Lenntech.
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